【正文】 ...........................................................................14 NRF24L01 無線模塊應(yīng)用電路 ...................................................................15 GPS 定位模塊設(shè)計與實現(xiàn) ................................................................................15 主控電路 .....................................................................................................15 模塊電源電路 .............................................................................................16 超聲波自主避障模塊設(shè)計與實現(xiàn) ....................................................................17 超聲波發(fā)射電路 .........................................................................................17 超聲波接收電路 .........................................................................................17 語音播報模塊設(shè)計與實現(xiàn) ................................................................................18 語音播報的設(shè)計原理 ..................................................................................18 語音播報實現(xiàn)電路 ......................................................................................18 液晶觸摸屏模塊設(shè)計與實現(xiàn) ............................................................................19 液晶觸摸屏模塊原理 ..................................................................................19 液晶觸摸屏硬件實現(xiàn) ..................................................................................19 陀螺儀模塊設(shè)計與實現(xiàn) ....................................................................................21 陀螺儀體感操作設(shè)計 ..................................................................................21 陀螺儀體感操作硬件實現(xiàn) ..........................................................................21 碰撞保護(hù)模塊設(shè)計與實現(xiàn) ................................................................................22 碰撞保護(hù)模塊實現(xiàn)原理 ..............................................................................22 碰撞保護(hù)模塊硬件實現(xiàn) ..............................................................................224 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ..........................................................................................................23 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ....................................................................................................23 總體程序設(shè)計 .............................................................................................23 超聲波自主避障處理程序 .........................................................................24 GPS 信息處理程序 ......................................................................................25 NRF24L01 無線模塊程序設(shè)計 ...................................................................26 陀螺儀體感程序設(shè)計 .................................................................................26 液晶觸摸程序設(shè)計 .....................................................................................275 制作和調(diào)試 ..............................................................................................................29 電源系統(tǒng)調(diào)試 ....................................................................................................29 液晶觸摸屏顯示調(diào)試 ........................................................................................29 GPS 信息數(shù)據(jù)采集調(diào)試 ....................................................................................296 總結(jié)與提高 ...............................................................................................................31致 謝 ..........................................................................................................................32參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................33附錄 1 系統(tǒng)實物圖 ...................................................................................................34附錄 2 畢業(yè)設(shè)計作品說明書 ...................................................................................35浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 1 緒論 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 智能車系統(tǒng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國開展智能車輛技術(shù)領(lǐng)域的研究起步較晚，起始于 20 世紀(jì) 80 年代。而且大多數(shù)研究都處于單項技術(shù)研究的階段。雖然在總體上我國智能車輛技術(shù)方面落后于發(fā)達(dá)國家，也存在著一定得技術(shù)差距，但是到目前為止也取得了一系列的成果，主要有：（1）我國第一輛自主駕駛轎車由中國第一汽車集團公司和國防科技大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院于 2022 年研制成功。該自主駕駛轎車在高速公路正常交通情況下，行駛過程中都得最高穩(wěn)定速度為 13km/h 和最高峰值速度可達(dá)170km/h，并且具有超車能力，其總體技術(shù)性能和指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。（2） 軍用室外自主車由南京理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)等國內(nèi)多所高等院校聯(lián)合研制，該車配備彩色攝像機、激光雷達(dá)、陀螺慣導(dǎo)定位等高端傳感器。計算機系統(tǒng)采用兩臺 Sun10 工作站，并完成信息融合、路徑規(guī)劃，同時具有兩臺 PC486 完成路邊抽取識別和激光信息處理，8098 單片機主要完成定位計算和車輛自動駕駛。其系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)以水平式結(jié)構(gòu)為主，采用傳統(tǒng)的“感知建模規(guī)劃執(zhí)行”算法，使其直線跟蹤速度達(dá)到 20km/h，而避障速度達(dá)到 510km/h。智能車輛研究也是智能交通系統(tǒng) ITS 的關(guān)鍵技術(shù)。目前，國內(nèi)眾多高校和科研院所都在進(jìn)行 ITS 關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的研究。隨著 ITS 研究的興起，我國已形成一支對 ITS 技術(shù)有專門研究的技術(shù)專業(yè)隊伍。并且通過越來越多的汽車企業(yè)和交通部門對 ITS 及智能車輛技術(shù)研發(fā)的投入，整個社會對智能車輛的關(guān)注程度在不斷提高。相信各方的共同努力，我國 ITS 及智能車輛的技術(shù)水平將會得到很大提高。可以預(yù)計，我國飛速發(fā)展的經(jīng)濟實力將為智能車輛的研究提供一個更加廣闊的前景。我們要結(jié)合我國國情，對智能車進(jìn)行深入細(xì)致的研究，為它今后的發(fā)展及實際應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 智能車系統(tǒng)國外研究現(xiàn)狀國外智能車輛的研究歷史相對與國內(nèi)較久，始于上世紀(jì) 50 年代。它的發(fā)展歷程大致可分成三個階段：第一階段 20 世紀(jì) 50 年代是智能車輛研究的初始階段。1954 年美國Barrett Electronics 公司研究開發(fā)出世界上第一臺自主引導(dǎo)車系統(tǒng)AGVS（Automated Guided Vehicle System）。該系統(tǒng)只是一個運行在固定線路上的拖車式運貨平臺，但它卻具有了智能車輛最基本得特征即無人駕駛。早期研制 AGVS 的目的是為了提高倉庫運輸?shù)淖詣踊剑瑧?yīng)用領(lǐng)域僅局限于倉庫內(nèi)的物品運輸。隨著計算機的應(yīng)用和傳感技術(shù)的發(fā)展，智能車輛的研究不斷得到新的發(fā)展。第二階段 從 80 年代中后期開始，世界主要發(fā)達(dá)國家對智能車輛進(jìn)行卓有成效的研究。歐洲的普羅米修斯項目于 1986 年開始了在這個領(lǐng)域的探索。在美洲，美國于 1995 年成立了國家自動高速公路系統(tǒng)聯(lián)盟（NAHSC），其目標(biāo)之一就是研究發(fā)展智能車輛的可能性，并促進(jìn)智能車輛技術(shù)進(jìn)入實用化。在亞洲，日本于 1996 年成立了高速公路先進(jìn)巡航/輔助駕駛研究會，主要目的是研究自動車輛導(dǎo)航的方法，促進(jìn)日本智能車輛技術(shù)的整體進(jìn)步。進(jìn)入 80 年代中期，設(shè)計和制造智能車輛的浪潮席卷全世界，一大批世界著名的公司開始研制智能車輛平臺。第三階段 從 90 年代開始，智能車輛進(jìn)入了深入、系統(tǒng)、大規(guī)模研究階段。最為突出的是，（Carnegie Mellon University）機器人研究所一共完成了 Navlab 系列的 10 臺自主車（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了顯著的成就。目前，智能車輛的發(fā)展正處于第三階段。這一階段的研究成果代表了當(dāng)前國外智能車輛的主要發(fā)展方向。在世界科學(xué)界和工業(yè)設(shè)計界中，眾多的研究機構(gòu)研發(fā)的智能車輛具有代表性的有：德意志聯(lián)邦大學(xué)的研究 1985 年第一輛 VaMoRs 智能原型車輛在戶外高速公路上以 100km/h 的速度進(jìn)行了測試，它使用了機器視覺來保證橫向和縱向的車輛控制。1988 年在都靈的 PROMRTHEUS 項目第一次委員會會議上，智能車輛維塔（VITA,7t ）進(jìn)行了展示，該車可以自動停車、行進(jìn)，并可以向后車傳送浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 相關(guān)駕駛信息。這兩種車輛都配備了 UBM 視覺系統(tǒng)。這是一個雙目視覺系統(tǒng)，具有極高的穩(wěn)定性。荷蘭鹿特丹港口的研究 智能車輛的研究主要體現(xiàn)在工廠貨物的運輸。荷蘭的 Combi road 系統(tǒng)，采用無人駕駛的車輛來往返運輸貨物，它行駛的路面上采用了磁性導(dǎo)航參照物，并利用一個光陣列傳感器去探測障礙。荷蘭南部