全國大學(xué)生光電設(shè)計(jì)大賽論文(已修改)
2025-07-07 14:44 本頁面
【正文】 第三屆全國光電設(shè)計(jì)大賽理論方案報(bào)告編 號：參賽題目： 基于光電導(dǎo)航的無人駕駛智能車 參賽隊(duì)伍名稱：所在學(xué)校：隊(duì)長姓名：提交方案時(shí)間： 1． 研究內(nèi)容設(shè)計(jì)一輛具有光電導(dǎo)航能力的智能車，要求在指定的賽道上，從起點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過現(xiàn)場隨機(jī)確定的至少五個(gè)十字路口或丁字路口，進(jìn)入指定的停車位，結(jié)束后，發(fā)出聲光提示。要實(shí)現(xiàn)上述目的，就得研究如何使小車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航控制。電源管理模塊，控制核心模塊，方向識別模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，舵機(jī)控制模塊以及傳感器的排布方案。2． 研究方案根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能，我們制定了如下的設(shè)計(jì)方案：在小車上安裝2～3個(gè)小攝像頭，通過攝像頭拍攝小車行進(jìn)過程中的車道信息和相關(guān)指示標(biāo)志符號，通過實(shí)時(shí)圖像采集和信號處理識別道路特征和標(biāo)識特征，并將各種特征發(fā)送到總控制模塊?？偪刂颇K讀取道路特征信息和從車體的速度測試模塊得到的速度等狀態(tài)信息進(jìn)行綜合判斷，從而判斷出小車當(dāng)前所處的狀態(tài)和應(yīng)采取的控制方案，從而通過電機(jī)和舵機(jī)控制模塊進(jìn)行小車速度、角度等指標(biāo)的控制。從而完成小車在直道、彎道、入庫等過程的控制。 采用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制核心模塊如圖1所示圖1 系統(tǒng)框架圖本系統(tǒng)的控制核心是單片機(jī)AT89S52。它能實(shí)時(shí)地獲得通過FPGA采集并處理得到的相關(guān)信息，經(jīng)過識別和判斷通過下達(dá)指令給舵機(jī)和直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)控制。 采用CMOS攝像頭，視頻解碼芯片SAA711FPGA、SRAM存儲芯片等實(shí)現(xiàn)圖像信息的實(shí)時(shí)采集和存儲。圖2 視頻圖像采集框圖FPGA將采集到的圖像數(shù)據(jù)保存到緩存中，為后端對圖像的進(jìn)一步處理提供數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用兩塊SRAM作為圖像緩存，并應(yīng)用PINGPANG緩存控制方法對其進(jìn)行操作。 在FPGA中通過Verilog編寫程序?qū)崿F(xiàn)對存儲在SRAM中的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和特征識別。特征包括：小車直行時(shí)的方向和邊線的角度；行駛過程和邊線的距離；轉(zhuǎn)彎方向標(biāo)志；轉(zhuǎn)彎方向標(biāo)志識別后距離路口的距離；轉(zhuǎn)彎過程中內(nèi)彎道的連續(xù)跟蹤；入庫標(biāo)準(zhǔn)的識別；入庫時(shí)底線距離的監(jiān)控。通過串口模塊將各種特征的識別結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊。 系統(tǒng)各個(gè)部件都需要合適且比較穩(wěn)定的電壓，電源電壓大小和能量要足，這樣隨著時(shí)間的延長壓降不至于過大，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定
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