基于线性CCD传感器检测的智能车控制系统.docVIP

前言 随着现代社会的高速发展，无论在生活应用还是在工业应用中，智能化的概念越来越多的出现在我们的身边。尤其是自上世纪年代以来，汽车技术以突飞猛进的速度在发展，汽车从原来的纯机械结构构成的代步工具逐渐演变成一个集各种高科技技术为一体的智能化的新时代产物。因此，智能车的概念也就越来越凸显出来，智能汽车，顾名思义，就是在现代网络技术支撑下，利用电子信息通信技术，智能微控制器，环境监测控制技术，导航技术等等组成的一个新意义的高新技术复合载体。它能够实现自动的环境监测，规划处理，自动行驶还有人工辅助驾驶等功能。现在汽车行业对智能汽车的研究主要在提高汽车的安全性和汽车的驾驶辅助上，在汽车自动驾驶方面的发展还没有质的飞跃，近年对于车辆自动驾驶，智能导航的研发正大力进行。智能车辆的研究成果现在已经体现着一个研究团体乃至整个国家科研实力水平。所以无论是中国还是国外很多国家已经把智能汽车确定为重点发展的项目。 智能车控制系统概况 系统开发背景 智能化，是现今社会前进的一个目标。对于汽车来说智能化也会是未来发展的方向。对于国家来说，大学生质量的好坏是这个国家的发展动力的重要指标之一。大力发展国内大学生的科技实践能力一直是我国的一大政策。其中为促进大学生的科研创新能力，一直在举办着各种各样的科技竞赛。智能汽车方面，在中国的各种智能车机械车等的竞赛有很多，其中飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛在中国已经举办了九届。这项赛事主要探索的就是智能汽车，用智能汽车模型作为研究对象，让学生们充分发挥学校中所学习科学文化知识，对智能小车加以设计并改装，完成一个能自动识别比赛赛道路况并能够进行判断并进行相应控制的小车。最终完成大赛的比赛要求。这项大赛其中包括了智能控制、环境监测、传感器技术等主要学科知识，还涉及到电子、电气、计算机、机械等多个基础学科。赛事用比赛的方式，大大提高了大学生参与者的积极性，锻炼了大学生的实际操作能力。思维创新能力和团队合作能力，使参赛的大学生比同类大学生具有更高的基本技能，使其更能够适应未来社会的发展需求。 系统总体设计 本设计是一个基于线性传感器的智能小车的设计，最终成果是设计并制作出一个能够通过传感器识别两边带黑色边缘的道路信息，并能够根据道路信息识别直路弯路，十字路口等信息，进行判断，自动行进的智能小车。 本设计主要使用飞思卡尔大赛中使用的型车模，使用飞思卡尔公司的微控制器，岱莫科技传感器作为检测器件，使用电机驱动小车。通过硬件安装调整和软件设计，最终完成设计预期目标。 本设计的总系统框图如下： 图 设计的总系统框图 微控制器简介及现状 叫做微型控制器，国内叫做单片机。上世纪年代，电路集成技术的发展已经有了很大的成果，所以人们通常会把原来在微型计算机中零散分开的一部分部件如处理器、闪存、存储、定时器、计数器和各种端口集成在一个体积减少了很多的芯片上。也就成了现在我们所说的微型控制器。微控制器其实就是一个芯片级别的微型计算机。 在近三十年的发展，现已经广泛应用在我们的现代生活中，比如经常使用的手机，收款机，扫码器，汽车内控制系统，，，数码相机等等。这些家用工具内都使用的了一个或者多个微控制器，让这些产品成为智能化的产物。 微控制器是近代影响最大的创新技术产品之一，根据微型控制器所发展起来的智能化产品在当今社会已经占据着非常大的比例，我们的生活已经离不开这些产品了。 微控制器概述 （飞思卡尔）公司是现在全世界范围内技术较为领先的生产半导体的公司之一，飞思卡尔半导体公司生产的嵌入式微控制器为全球的汽车、电子、工业、网络等领域提供了技术支持与保障。在年，飞思卡尔公司总收入达到了亿美元，无论在位、位、还是位单片机的领域都处在了技术领先的地位。 公司的微控制器主要以位和位为主，其中，系列和系列在全世界单片机市场占有率都在同类产品中都一直很高。本次设计使用的芯片是飞思卡尔公司的一款位系列单片机。 图 系列微处理器内部功能示意图 线性简介及选型 ，就是电荷耦合器件的英文简称。通常人们把它称为图象传感器。传感器的功能是能够把外界能感知到的光信号转变成微控制器等智能控制器多能分辨出的数字信号。上每一个微小的感受光强的小物质就是一个像素点（）。在一个要想分辨率越高，就需要包含越多的像素点。所有像素点都在一排的称为线性，线性在像素数量上虽然不高，但是因为其像素只有一条，检测时数据也比较简洁，在一些要求不高的信息处理方面具有十分重要的作用。传感器中的光电二极管能够把外界的光信号转换为电信号，然后通过其外接的电压或电流放大电路和电路转换成的数字图像信息，让控制器读取出并进行分析。 本设计选用的线性传感器是公司的 传感器。这款产品具有体积小、重量轻、使用简单、比较容易固定、接口比较简单方便等优点。这款传感器经过了