便携式传感器巡检仪实习报告 罗长海详解.doc

实训题目：基于STM32的智能小车设计 学 号： 姓 名： 专 业 名 称： 指 导 教 师： 2011年5月20日 目 录 第一章 引言 1 1.1 绪论 1 1.2 课题研究的背景 1 1.3 国外智能车研究概况 2 1.3 选题的目的及意义 3 1.4 课题研究的内容 3 第二章 硬件的电路设计部分 3 2.1 系统整体结构图 4 2.2 主控芯片STM32 4 2.2.1 STM32的介绍 4 2.2.2 STM32的AD模块 5 2.2.3 STM32的通用定时器 5 2.3 直流电机的驱动 5 2.4 转向伺服电机的设计 6 2.5 转速检测电路设计 7 2.6 光电传感器探测头的排列安装 8 2.7 电源电路的设计 8 第三章 软件的设计部分 10 3.1 光电传感器路径的识别 11 3.1.1 路径识别的方案的选择及比较 11 3.1.2 红外传感器型号的选择 12 3.1.3 对光电传感器输出模拟量的转换 12 3.1.4 光电传感器的状态分析 13 3.1.5 数字滤波（经AD转换成的数字量） 14 3.1.6 求的光电传感器处在黑线上的个数 15 3.1.7 黑线的中心点的判定 15 3.1.8 路径识别的弯道策略分析 15 3.1.9 路径识别的概括 16 3.2 PID控制算法在本智能车上的应用 16 3.3 STM32定时器的PWM的输出实现 17 3.4 智能小车总的程序框图 18 第四章 总结 19 第一章 引言 1.1 绪论 智能车作为智能交通系统的关键技术，是许多高新技术综合集成的载体，而汽车自主驾驶技术的研究在公路管理、交通运输等方面有着广阔的应用前景，受到广泛的重视。自主驾驶任务的自动完成将给人类社会带来很大的影响，例如能够切实地提高道路网络利用效率、降低车辆的燃油消耗量，尤其是在改进道路交通安全等方面提供了新的解决途径。除了在增加驾驶安全和减少道路交通安全等方面表现出来的优势外，智能车的研究有利于提高道路的通行能力，从而实现交通环保节能。 近十年来，智能交通系统(ITS)方面的研究工作已经得到了世界上许多研究机构的关注，同时己经研发出了一些智能化的原型车辆，并进行了路面测试。在智能化原型车研发过程中，得益于一些交叉学科的相关领域知识，如机器人技术、人工智能、自动控制、电子通讯、信号处理技术等，从中得到许多新观点，新方法。 1.2 课题研究的背景 90年代以来，计算机、电子、图像处理等技术飞速发展，在这种背景下，将各种先进技术运用到汽车工程中，减少交通事故，减轻驾驶员劳动负荷的思想就应运而生，一门新兴的交叉学科—智能车辆系统IVS(Intelligent Vehicle System)产生了。 智能车广义上属于移动机器人范畴，是集环境感知、规划决策等功能于一体的综合系统，能够在出发点和目标点之间自主驾驶移动。移动机器人在各个领域都具有广泛的应用前景。例如，在工业生产中，可以代替人类完成恶劣环境下的货物搬运、设备检测等任务；在军事上，可以在危险地带代替人类完成侦察、排雷等任务；在民用上，可以作为导盲车为盲人提供帮助；在科学研究方面，可以代替人类完成外星球勘探或者矿藏勘探等。 智能车辆技术具有广阔的市场前景，这吸引着各大汽车公司的大力投入，大大加速了智能车辆的适用化进程。目前，在欧洲和日本的某些轿车上，已经应用了适应性巡航控制，本田、尼桑和丰田公司各自在先进安全性车辆计划中发展了车道定位系统，通过路边标识信息进行车辆导航，并自动控制车辆速度。2003年，由国防科技大学和中国第一汽车集团公司联合研制的我国第一辆自主驾驶红旗轿车在长春问世。 我国在智能车辆技术领域的研究与工业发达国家有很大的差距，但无论是从学科发展、理论研究的角度，还是从发展汽车工业以及市场竞争的角度看，超前研究都是必要的。在某一方面或某些方面，进行深入、细致的研究，为今后智能车辆的发展及实际应用打下坚实的基础，无疑具有深远意义。 1.3 国外智能车研究概况 目前，世界上智能车的研究主要有以下3个大的研究方向： 1．监控、警告系统：这部分主要研究智能车前方碰撞警告、盲点警告、行车道偏离警告、换道警告、十字路口防撞警告、行人检测、倒车警告等方面的问题。 2．半自主式车辆控制系统：与上一部分相比，此部分具有更高级的车辆自动化。如当驾驶员对警告来不及反应时，系统接管车辆的控制，通过控制车辆的转向、制动、扭矩等使车辆回复到安全状态。 3．自主车辆控制系统：此部分具有完全的车辆自动化，研究包括车辆路况识