【正文】 微處理器四線 SPI 接口 模式與 L3G4200D 通信，在片選端口上拉電阻 R21，提高 芯片工作的穩(wěn)定性。 圖 315 觸摸芯片連接電路圖 液晶屏和觸摸屏模塊整合在一起，通過(guò)外部數(shù)據(jù)接口與微處理器相連，液晶觸摸屏電路圖如 圖 316 所示。 分別于與 STM32 FSMC 總線的FSMC_D0~D0、 FSMC_ A0、 FSMC_NE FSMC_NEW、 FSMC_NOW 相連接。 WT558D32L 模塊電路圖如圖 314 所示。 語(yǔ)音播報(bào)實(shí)現(xiàn)電路 WT558D32L模塊 是將 DSP 語(yǔ)音芯片 WT558D32L和外掛 32Mb 的 SPIFlash集成在一起。配套 WT588D VoiceChip 上位機(jī)操作軟件可隨意更換 WT588D 語(yǔ)音單片機(jī)芯片的任何一種控制模式，把 語(yǔ)音信息下載到 外掛 SPIFlash 中即可。 圖 312 超聲波 發(fā)射 電路圖 超聲波接收 電路 超聲波接收電路也包括兩部分：控制電路和接收電路。控制電路在 P51和 P52IO 口輸出兩個(gè)頻率都為 40KHZ、相位相反的方波，輸入 MAX232 將 TTL電平轉(zhuǎn)化成 MAX232 電平，驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射頭。 圖 311 GS89 模塊電源電路 圖中采用 2 個(gè) 5819 二極管，其中 D1 為防止高電壓反串且通過(guò)二極管的管壓降使備份電源電池不供電。 SPI1_MISOSPI1_CS SPI1_CSNSPI1_IRQSPI1_SCK12345678P4Header 4X2AGND 3V33V3R3110KSPI1_MOSI浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 RXATXAGNDL3LC32R510KD4LEDVCC3V31GND2Bootselect3RXA4TXA5TXB6RXB7GPIO[14]8RF_ON9GND10GND11GND12GND13GND14GND15GND16RF_IN17GND18V_ANT_IN19VCC_RF_OUT20V_RTC_3V321RESET22GPIO[10]23GPIO[1]24GPIO[4]25GPIO[0]26GPIO[13]27GPIO[15]28PPS29GND30G1GS89VDDAGNDRTC_3V3BOOTVDDABOOTR710KD7LEDGND12GPS_RXTXHeader 2K2KEYGNDGNDRF1GSP_RF 圖 310 GS89 模塊接口圖 模塊電源電路 GS89 這款 GPS 模塊的工作電壓為 ， 工作模式時(shí)電流消耗大，所以要專門(mén)設(shè)計(jì)電源模塊。 圖 39 NRF24L01 應(yīng)用 接口 電路 NRF24L01 無(wú)線短距離收發(fā)模塊同時(shí)應(yīng)用在車載主機(jī)和手持主機(jī)系統(tǒng)上，具備 無(wú)線收發(fā)切換模式，從而 組成一座信息交流的橋梁， 智能車控制指令在車載主機(jī)和手持主機(jī)之間順利的傳輸， 每一幀的數(shù)據(jù)量 可以 包含 1～ 32Byte 的數(shù)據(jù) ，信息傳輸速率高、數(shù)據(jù)量大， 在本系統(tǒng)中將其性能發(fā)揮的淋漓精致，該模塊還應(yīng)用于 智能運(yùn) 動(dòng)設(shè)備 、 無(wú)線門(mén)禁無(wú)線數(shù)據(jù)通訊 、 遙感勘測(cè) 等領(lǐng)域、 安防系統(tǒng) 等領(lǐng)域。 CE1CSN2SCK3MOSI4MISO5IRQ6VDD7VSS8XC29XC110VDD_PA11ANT112ANT213VSS14VDD15IREF16VSS17VDD18DVDD19VSS20nRF24L01U1nRF24L01VDD C733nFGNDR222KR11ML33,9nHL16,8nHL2C51,5pFC61,5pFC3C4GNDGNDGNDC910nFC81nFGNDGNDC122pFC222pFGNDCECSNSCKMOSIMISOIRQVDDGNDCECSNSCKMOSIMISO12345678JP1IRQX116M天線 圖 38 NRF24L01 原理圖 ~ 頻段的信號(hào)干擾大，但是 NORDIC 公司 設(shè)計(jì)的無(wú)線模塊具很高的穩(wěn)定性和安全性，以 SPI 數(shù)字接口的方式提供給用戶。 在 SPI 模式下 傳輸速率 最大 可以達(dá)到10 Mb/s； 無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)量大 ， 有利于處理各種復(fù)雜的信號(hào)數(shù)據(jù)，運(yùn)行模式下nRF24L01 功耗低，能提高電池的續(xù)航能力。所以其電源效率高，最高可達(dá) 95%，減少其電能損耗。 123BOOT0Header 3123BOOT1Header 3BOOT0BOOT1VDDAVDDAVSSAVSSA 圖 35 啟動(dòng)模式選擇 電路 浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 車載主 機(jī) 系統(tǒng) 是由 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、語(yǔ)音播報(bào)模塊、超聲波自主避障模塊、GPS 定位模塊、碰撞保護(hù)模塊、液晶顯示模塊、無(wú)線發(fā)送模塊等七部分組成， 設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)力 大 、性能穩(wěn)定的 電源是整個(gè) 車載主 機(jī) 系統(tǒng) 穩(wěn)定、安全運(yùn)行的前提條件。 圖 31 主控電路主時(shí)鐘 （ 2） RTC 時(shí)鐘， ，用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊提供時(shí)鐘信號(hào)。 在整個(gè)系統(tǒng)的微處理器硬件 上都選用同款，方便系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和程序的移植。 車載主機(jī)和手持主機(jī)都 是基于 ARM 公司 的 STM32 嵌入式 微處理器為核心開(kāi)發(fā) ， 目前該款芯片的外設(shè)資源豐富開(kāi)源代碼充足，且價(jià)格適當(dāng)，符合完成本課題的設(shè)計(jì)要求 。然后依次將各部分模塊整合到 μ C/OSII 操作系統(tǒng)運(yùn)行，車載主機(jī)和手持主機(jī)的調(diào)試與功能驗(yàn)證，最終實(shí)現(xiàn)整機(jī)的功能測(cè)試和穩(wěn)定性檢驗(yàn)，大致的流程就是這樣，詳細(xì)的模塊流程見(jiàn)第四章。手持主機(jī) 程序 主要 實(shí)現(xiàn) GPS 數(shù)據(jù)的采集、智能車模式的選擇、 智能車狀態(tài)信息的采集。 L 3 G 4 2 0 0 D T R 體 感S T M 3 2 F 1 0 3 Z E T 6N R F 2 4 L 0 1 無(wú) 線i l i 9 3 2 0 液 晶 圖 23 手持主機(jī) 硬件設(shè)計(jì)圖 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 本 系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)軟件功能主要使用 C 作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，而軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)為 ARM 公司旗下的 Keil for ARM。 UI 界面操控的主體對(duì)象是液晶觸摸屏， 通過(guò)觸摸屏的觸摸 按鍵選擇智能車的運(yùn)行模式和運(yùn)行狀態(tài)。 車載主機(jī) 硬件設(shè)計(jì)方案 車載主機(jī)系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 如 圖 22 所示 。 （ 5）無(wú)線 通信 功能。 （ 3） 語(yǔ)音播報(bào)功能 。智能車的平穩(wěn)運(yùn)行在于有一個(gè)強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)模塊， 其余模塊功能的實(shí)現(xiàn)建立在 智能車能平穩(wěn)運(yùn)行的前提下。 車載主機(jī)系統(tǒng)和手持主機(jī)系統(tǒng)的總體框架圖如圖 21 所示。 總體方案設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 手持主機(jī)控制 系統(tǒng)和 車載主 機(jī) 控制系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)整體的方案， 在車載主機(jī)控制系統(tǒng)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為智能車運(yùn)行的基礎(chǔ)平臺(tái)，利用 GPS 為定位手段，結(jié)合語(yǔ)音播報(bào)模塊 傳達(dá)智能車運(yùn)行狀態(tài)， 加速度碰撞保護(hù)模塊 有效的起到保護(hù)智能車運(yùn)行過(guò)程中的安全，而手持模塊的信息命令主要通過(guò) 無(wú)線短距離收發(fā)模塊 處理和運(yùn) 算。 浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 2 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì) 本課題研究基 于 STM32 的智能車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ， 本章描述該 智能 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 。防碰撞功 模塊在智能車發(fā)生意外事件時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)迫使運(yùn)行中的智能車停止 。車載主機(jī) 是本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能對(duì)象的主體， 在手持主機(jī)通過(guò) NRF34L01 無(wú)線發(fā)送模塊發(fā)出 三種主要 指令 ，當(dāng)指令為陀螺儀體感操作指令時(shí)，智能車的運(yùn)行受到手持主機(jī)中陀螺儀傳感器的控制，當(dāng)指令為超聲波自動(dòng)避障時(shí)，智能車車載主機(jī)的超聲波模塊運(yùn)行，采集環(huán)境數(shù)據(jù)給主控，經(jīng)過(guò)程序代碼算法的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)超聲波自動(dòng)避障，當(dāng)指令為 UI 界面 控 制 時(shí)，觸控界面的方位按鈕可以實(shí)現(xiàn)智能車的運(yùn)行姿態(tài)，無(wú)線模塊發(fā)送模塊是連接車載主機(jī)和手持主機(jī)的橋梁，通過(guò)一系列的指令實(shí)現(xiàn) 車載主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集 。 日本大阪大學(xué)的研究 大阪大學(xué)的 Shirai實(shí)驗(yàn)室所研制的智能小車，采用了航位推測(cè)系統(tǒng)（ Dead Reckoning System），分別利用旋轉(zhuǎn)編碼器和電位計(jì)來(lái)獲取智能小車的轉(zhuǎn)向角，從而完成了智能小車的定位。這是一個(gè)雙目視覺(jué)系統(tǒng)，具浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 有極高的穩(wěn)定性。這一階段的研究成果代表了當(dāng)前國(guó)外智能車輛的主要發(fā)展方向。進(jìn)入 80 年代中期，設(shè)計(jì)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(kāi)始研制智能車輛平臺(tái)。 第二階段 從 80 年代中后期開(kāi)始，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)智能車輛 進(jìn)行卓有成效的研究。 1954 年美國(guó) Barrett Electronics 公司研究開(kāi)發(fā) 出 世界上第一臺(tái)自主引導(dǎo)車系統(tǒng) AGVS（ Automated Guided Vehicle System）。 可以預(yù)計(jì)，我國(guó)飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)實(shí)力將為智能車輛的研究提供一個(gè)更加廣闊的前景。目前，國(guó)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。 （ 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(guó)防科技大學(xué)、清 華大 學(xué)等國(guó)內(nèi)多所高等院校聯(lián)合研制 ，該車 配備 彩色攝像機(jī)、激光雷達(dá)、陀螺慣導(dǎo)定位等 高端 傳感器。 Abstract The smart car is a set of situational awareness, planning and decisionmaking, multilevel driver assistance functions in an integrated system， It is a typical hightech plex of focusing on the use of a microprocessor, modern sensors, information fusion, munications, artificial intelligence and automatic control technology. This paper presents a design of smart car based on embedded microprocessor of STM32. The entire system is divided into two parts: Car host system and Handheld host system. The car host system is major to crawler wheels for its mechanical platform to Complete main function of Vehicle module Combine with The main control circuit module ultrasonic obstacle avoidance, voice broadcast, GPS data collection. Handheld host system mainly includes data of receiver module, data of show module, control of intelligent vehicle module and additional entertainment audio and video module. Handheld host system is mainly responsible for running posture control the smart car, realtime data acquisition of vehicle and handheld entertainment of audio and video. The main controller core is STMicroelectronics’ processor of STM32,Its highspeed data processing capabilities and a wealth of integrated peripherals interface reso