【正文】 分類號 密級 華中農(nóng)業(yè)大學楚天學院本科畢業(yè)論文 基于 CORTEXM3 的智能避障小車 設(shè)計與實現(xiàn) Design and Implementation of Intelligent avoidance car base on CORTEXM3 學生姓名： 明敏敏 學生學號： 112301010 學生專業(yè)：計算機科學與技術(shù) （ 嵌入式 方向） 指導教師：吳瓊飛 華中農(nóng) 業(yè)大學楚天學院 二○一 五 年六月 華中農(nóng)業(yè)大學楚天學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） I 目 錄 摘 要 ...............................................................................II 關(guān)鍵詞 ..............................................................................II Abstract .............................................................................II Key words ...........................................................................II 前言 .................................................................................1 1 課題概述 ...........................................................................1 課題研究的意義與背景 .........................................................1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...............................................................1 智能避障小車的簡述 ...........................................................2 課題主要研究的內(nèi)容 ...........................................................2 2 系統(tǒng)的分析設(shè)計與實現(xiàn) ...............................................................3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 .................................................................3 軟件工作流程 .................................................................4 3 系統(tǒng)的硬件及軟件的設(shè)計 .............................................................4 嵌入式系統(tǒng)的介紹 .............................................................4 CORTEXM3 硬件平臺的介紹 ...................................................5 電源模塊 ...............................................................5 復位模塊 ...............................................................5 晶振模塊 ...............................................................5 STM32 微控制器 .........................................................6 JTAG 模塊 ..............................................................6 直流電機驅(qū)動 L298N ...........................................................6 超聲波測距模塊 HCSR04 .......................................................7 程序開發(fā)軟件介紹 .............................................................8 4 系統(tǒng)測試 ...........................................................................8 調(diào)試的思路 ...................................................................8 串口的調(diào)試 ...................................................................8 超聲波測距模塊調(diào)試 ...........................................................9 L298N 驅(qū)動模塊調(diào)試 ...........................................................9 硬件調(diào)試 .....................................................................9 5 系統(tǒng)結(jié)果分析與展望 ................................................................10 參考文獻 ............................................................................11 致 謝 ...............................................................................12 附錄： ..............................................................................13 華中農(nóng)業(yè)大學楚天學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） II 摘 要 智能技術(shù)是按照預先設(shè)定的模式在一個特定的環(huán)境里自動的運作，無需人為管理便可以完成預期所要達到的或是更高的目標。本系統(tǒng)主要體現(xiàn)多功能小車的智能避障模式，當小車與障礙物距離小于安全距離時，通過單片機控制小車會自動向右轉(zhuǎn)彎逼開障礙物，之后繼續(xù)直線前進。智能避障系統(tǒng)可用于未來的智能汽車上，與障礙物較近時如果駕駛員未做出反應(yīng)，汽車會自 動減速并避開障礙物 ,并減速至停靠與路邊。同時智能避障小車也可以作為玩具市場的主要發(fā)展對象，實現(xiàn)經(jīng)濟效益。 本系統(tǒng)通過超聲波測距模塊測量小車與障礙物的距離情況，并通過 L298 電機驅(qū)動模塊驅(qū)動小車避開障礙物運行，整個系統(tǒng)的控制模塊以 CORTEXM3 嵌入式系統(tǒng) 作為主控芯片。本系統(tǒng)可設(shè)置最小安全距離，也可調(diào)節(jié)小車運行速度，當小車與障礙物距離小于安全距離時，通過 CORTEXM3 嵌入式系統(tǒng) 控制小車會自動向 左 轉(zhuǎn)彎逼開障礙物，之后繼續(xù)直線前進，實現(xiàn)智能避障。 . 關(guān)鍵詞 智能技術(shù) ； CORTEXM3 系統(tǒng)； 超聲波傳感器 ；最小安全距離 ； Abstract Intelligent technology is automatically operated in a specific environment according to the preset mode, without human management, it can acplish the expected or higher system is mainly reflected the car intelligent obstacle avoidance mode, when the car and the obstacle distance is less than the safe distance, through the MCU control car will automatically turn to the right force obstacles, then continue straight intelligent obstacle avoidance system can be used in the future smart car, and when the obstacle is near, the car will automatically slow down and avoid obstacles, and slow down to dock and the same time, the intelligent obstacle avoidance car can also be the main development object of the toy market, and realize the economic benefit. The system through the ultrasonic ranging module measuring car and obstacles of distance and the L298 motor drive module to drive the car to avoid obstacles to run, the system control module based on CortexM3 embedded system as the main control chip. The system can set the minimum safe distance, can regulate the running speed of the car, when the car and the obstacle distance is less than the safe distance, the CortexM3 embedded system control car will automatically turn left forced open obstacles, and then continue straight forward and intelligent obstacle avoidance. Key words Intelligent technology。 CORTEXM3 system。 Ultrasonic sensor。 Minimum safe distance 華中農(nóng)業(yè)大學楚天學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 1 前言 在我國，由于城市人口的高度集中以及道路縱橫交錯，汽車給人們的出行提供了方便的同時也帶來了許多安全上的問題。專家對各地交通事故統(tǒng)計分析結(jié)果表明各地交通事故普遍是由于駕駛員在危急情況發(fā)生時反應(yīng)不及時所造成。因此若駕駛員 能前提早意識到會有交通事故發(fā)生，并相應(yīng)的采取了正確措施那么大部分的事故都是可能避免。因此 智能避障系統(tǒng) 在交通安全中的作用日益凸顯。對 智能避障 的研究也變得尤為重要。 智能避障 是指汽車 的超聲波傳感器采集的距離數(shù)據(jù)小于一個安全值時，能夠智能的避開汽車周圍的障礙物或汽車， 在與障礙物碰撞前發(fā)出警報提醒駕駛員注意減速或制動，使駕駛員能夠及時的采取應(yīng)急措施，從而達到事先預防避免或減少事故發(fā)生。 1 課題概述 課題研究的意義與背景 在日常生活過程中 95%的信息是通過視覺獲得。喪失了視覺或是視力有嚴重缺陷的人在工作、生 活中常遇到莫大的困難 ,其中之一是在行走中難以了解周圍的環(huán)境信息以致撞到障礙。他們需要社會給予更多的關(guān)懷和照顧 ,使他們能夠更好的獨立生活。為此研發(fā)一種智能小車 ,使其具有一定的感知能力、規(guī)劃能力和動作能力 ,帶領(lǐng)使用者避障礙物 ,既能幫助和關(guān)懷那些視覺存在缺陷的人 ,又能減輕護理人員的工作任務(wù) ,因此無論對于社會還是個人都有積極的現(xiàn)實意義。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀