【正文】 日院（系）意見： 教學院長（主任）（簽字）： 年 月 日備注：[摘要]現(xiàn)在人們越來越喜歡安全、節(jié)能、環(huán)保、智能化和信息化的汽車了，在智能汽車新時代，無人駕駛技術(shù)，得到了飛越的發(fā)展，成為了智能車時代的新標志。分類號 編號煙 臺 大 學畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）基于STM32的智能小車 攝像頭循跡系統(tǒng) Intelligent Car Tracking System Based on STM 32 Camera申請學位： 工學學士 院 系：光電信息科學技術(shù)學院專 業(yè)： 電子信息工程 姓 名： 王 坤 學 號： 200813503229 指導老師： 楊尚明（教授） 2012年 5 月 21 日煙臺大學EDA實驗室基于STM32的智能小車 攝像頭循跡系統(tǒng)姓 名： 王 坤 導 師： 楊尚明 （教授）2012年 5 月 21 日煙臺大學EDA實驗室煙臺大學畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書院（系）：光電信息科學技術(shù)學院姓名王坤學號200813503229畢業(yè)屆別2012專業(yè)電子信息工程畢業(yè)論文（設(shè)計）題目基于STM32的智能小車攝像頭循跡系統(tǒng)指導教師楊尚明學歷本科職稱 教授所學專業(yè) 無線電技術(shù)具體要求(主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等)：主要內(nèi)容：設(shè)計一個抗干擾能力強的智能小車循跡系統(tǒng)。智能小車不但逐步提高了車輛的控制水平和駕駛水平，而且也保障了車輛行駛的安全、暢通、高效特性。因此本論文做了一些改進，本論文采用理論結(jié)合實際，我們采用了模糊PID控制算法來實現(xiàn)對智能車的控制，并進行了一定的實驗。
[關(guān)鍵詞]智能車；圖像處理；比例積分微分[Abstract]Now more and more like safety, energy conservation, environmental protection, intelligence and information of vehicles in the new era of smart cars, unmanned technology, has been flying over the development, became the new logo of the smart car era. The smart car has gradually increased the level of control and the standard of driving of the vehicle, but also to protect the safe and smooth traffic, efficient performance. The article focuses on the design of intelligent vehicle systems, and smart car independent driving the decisionmaking system and control algorithms were also studied. Thesis designs the mechanical hardware structure of the intelligent vehicle hardware to control the core Cortexm3, other ancillary modules include: the power supply module, the image sensor module, the speed control module and other functional modules to carry out assisted, and thus to plete the smart hardware design of the car. Does not match the smart car a more plicated runway, control algorithms in the control parameters of the smart car has been unable to solve plex runway case. Therefore, this paper has to do improvements, the present theory with reality, we have adopted a fuzzy PID control algorithm to achieve control of the smart car, and carry out certain experiments.In this system, the CMOS camera head path identification, closedloop control of the car, car tracking smoothly in accordance with the black guide lines given. The system is able to meet the requirements of the intelligent vehicle path recognition performance and antijamming capability, small steady state error and adjust the response time is faster, has better dynamic performance and good stability.The experiments show that the design of intelligent vehicle speed adaptability.[Keywords]Intelligent Car, Image Processing, PID Control 目 錄目 錄 3緒 論 11 智能車系統(tǒng)總體介紹 2 整體設(shè)計概述 2 關(guān)于直流電機的簡要介紹 3 CMOS圖像傳感器的特點 3 CMOS圖像傳感器的特性 3 OV7670的性能特點與工作方式 4 OV7670的性能和參數(shù) 4 OV7670的功能 4 OV7670的數(shù)字圖像輸出 4 OV7670的輸出信號時序 42 方案論證 6 控制模塊的介紹 6 車身車體的介紹 6 電機選擇與驅(qū)動模塊的介紹 6 路徑識別的方案設(shè)計與論證 73 智能車系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 智能車系統(tǒng)硬件設(shè)計總體結(jié)構(gòu) 9 STM32最小系統(tǒng)的設(shè)計 10 方案總結(jié) 10 方案框圖 10 電路設(shè)計與原理 10 直流電機應(yīng)用 10 電源分配電路設(shè)計 11 H橋電機的驅(qū)動 124 智能車系統(tǒng)軟件設(shè)計 13 控制算法的簡要介紹 13 速度控制算法 14 圖像采集 18 圖像處理 18 動態(tài)閾值法介紹 195 系統(tǒng)的測試 21 系統(tǒng)測試的目的 21 系統(tǒng)測試的原則 21 系統(tǒng)測試的結(jié)果 21 測試結(jié)果誤差分析 216 結(jié) 論 22 工作總結(jié) 22致 謝 23參考文獻 24附錄一：電路原理圖 25附錄二：程序流程圖 26附錄三：源程序部分代碼 27緒 論隨著智能小車技術(shù)的不斷提高和增強；智能化，安全化，環(huán)保性逐漸得到了人們的親睞，在當今這個公路等級不斷改善的情景下，特別是飛速發(fā)展的高速公路，人們對汽車的行駛速度有了更高的要求；同時，在人們的物質(zhì)生活水平和消費水平不斷飛速提高的情況下，汽車的數(shù)量也隨之逐漸快速的增加，車流量越來越大，汽車碰撞的發(fā)生幾率也越來越大，然而這些情況，在智能車出現(xiàn)以后，在很大情況下大大減少了因駕駛疏忽而造成交通事故的可能，也使得交通更加暢通，從而很大程度上保證了車輛 行駛的安全，同時也保證了其他的人的人身和財產(chǎn)安全，因此發(fā)展智能小車是很重要的。[1]現(xiàn)在的智能控制在很多工廠和車間都有很大的應(yīng)用舞臺；人性化，智能化是下一代智能控制的研究方向，目前，我國的研究廣度和深度還是不夠大，在很多領(lǐng)域幾乎是零，需要我們進一步的加深對智能控制的研究，比如汽車電子控制，航天控制，輪船控制等等，在芯片性能上，國內(nèi)的研究和開發(fā)也是欠缺的，芯片的穩(wěn)定性在很大程度上限制了很多領(lǐng)域的進展，大多都是被國外壟斷，這些都是需要我們來面對和改進的地方，也正是發(fā)展的重點。同時也作為識別道路狀況的標志、該論文的整體智能車可以看作是一個自動控制的系統(tǒng)。[2]為了實現(xiàn)上述對智能車的控制，智能車必須具備以下主要功能模塊：一般的智能車要必備如下功能模塊才能達到對智能小車控制的目的和效果，使小車穩(wěn)定的行駛。另外，要實現(xiàn)對該智能小車的控制達到閉環(huán)控制的效果，要有對該智能小車的速度有一定的控制，這就需要測速模塊來提供一個速度反饋回來的信息給處理器STM32。直流電機的分類：按結(jié)果主要分為直流電動機和直流發(fā)電機 按類型主要分為直流有刷電機和直流無刷電機，勵磁方式的直流電機是指對勵磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立主磁場的問題。 圖[單極直流電機原理示意]示一臺圓筒形電樞單極直流電機的原理結(jié)構(gòu)。單極直流電機電壓低，電流大。 要提高單極直流電機電壓，就必須提高氣隙磁通密度和轉(zhuǎn)速。因此也必須采用非線性的處理方法和自動調(diào)整曝光時間與自動增益等處理方法。也是CCD傳感器所無法辦到的。該模塊具有體積小、工作電壓低等特點，可以實現(xiàn)對單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能；通過SCCB控制總線控制，可以實現(xiàn)輸出整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率的8位影像數(shù)據(jù)；同時最高的數(shù)據(jù)幀可達30FPs,這樣用戶可以完全控制圖像的質(zhì)量，數(shù)據(jù)的格式和傳輸?shù)姆绞?，所有的圖像處理功能伽馬曲線，白平衡，飽和度，色度等，都可以通過對I2C總線的控制以SCCB方式進行配置，另外感光陣列是640x480的，可以很好的輸出（4:2:2）的格式數(shù)據(jù)。 OV7670的