物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)方案-在線瀏覽
2025-07-02 02:57本頁(yè)面
【正文】 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(cè)試，它使用了機(jī)器視覺(jué)來(lái)保證橫向和縱向的車輛控制。這兩種車輛都配備了UBM視覺(jué)系統(tǒng)。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(yùn)輸。荷蘭南部目前正在討論工業(yè)上利用這種系統(tǒng)的問(wèn)題，政府正考慮已有的高速公路新建一條專用的車道，采用這種系統(tǒng)將貨物從鹿特丹運(yùn)往各地。另外，斯特拉斯堡實(shí)驗(yàn)中心、英國(guó)國(guó)防部門的研究、美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、奔馳公司、美國(guó)麻省理工學(xué)院、韓國(guó)理工大學(xué)對(duì)智能車輛也有較多的研究。而且大多數(shù)研究處在于針對(duì)某個(gè)單項(xiàng)技術(shù)研究的階段。該自主駕駛轎車在正常交通情況下的高速公路上，行駛的最高穩(wěn)定速度為13km/h,最高峰值速度達(dá)170km/h，并且具有超車功能，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。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用兩臺(tái)Sun10完成信息融合、路徑規(guī)劃，兩臺(tái)PC486完成路邊抽取識(shí)別和激光信息處理，8098單片機(jī)完成定位計(jì)算和車輛自動(dòng)駕駛。智能車輛研究也是智能交通系統(tǒng)ITS的關(guān)鍵技術(shù)。隨著ITS研究的興起，我國(guó)已形成一支ITS技術(shù)研究開發(fā)的技術(shù)專業(yè)隊(duì)伍。交通部已將ITS研究列入“十五”科技發(fā)展計(jì)劃和2010年長(zhǎng)期規(guī)劃。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。 課題主要內(nèi)容本課題南京嵌入之夢(mèng)工作室的fira智能小車平臺(tái)，選擇通用、價(jià)廉的Arduino單片機(jī)為控制平臺(tái)，通過(guò)細(xì)化設(shè)計(jì)要求，結(jié)合傳感器技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)相關(guān)知識(shí)實(shí)現(xiàn)小車的各種功能。2 智能小車總體結(jié)構(gòu) 方案綜述本設(shè)計(jì)以兩直流電動(dòng)機(jī)為主驅(qū)動(dòng)，通過(guò)各類傳感器件來(lái)采集各類信息，送入主控單元Arduino單片機(jī)處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動(dòng)作，以達(dá)到自身控制。根據(jù)設(shè)計(jì)的作品要達(dá)到的效果，本系統(tǒng)以Arduino單片機(jī)為核心控制器，主要由電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、構(gòu)成。Arduino單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路直流電動(dòng)機(jī)輪子電源 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 主控單元方案比較與選擇按照題目要求，控制器主要用于控制電機(jī)，通過(guò)相關(guān)傳感器對(duì)路面的軌跡信息進(jìn)行處理，并將處理信號(hào)傳輸給控制器，然后控制器做出相應(yīng)的處理，實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)循跡和自動(dòng)避障。方案二：采用Arduino單片機(jī)作為系統(tǒng)控制的方案?？紤]到性價(jià)比問(wèn)題，本設(shè)計(jì)選擇 用Arduino單片機(jī)做控制器。Cortex‐M系列，這些單片機(jī)各有優(yōu)勢(shì)，無(wú)法說(shuō)誰(shuí)好誰(shuí)壞，完全取決于學(xué)習(xí)者的需求和喜好，此外還有越來(lái)越接近 MCU的DSP，所以我將這個(gè)權(quán)力交還給用戶。這才是掌握單片機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵！ Arduino單片機(jī)簡(jiǎn)介Arduino單片機(jī)，是一塊基于開放源代碼的USB接口Simple i/o接口板（包括12通道數(shù)字GPIO，4通道PWM輸出，68通道10bit ADC輸入通道），并且具有使用類似Java,C語(yǔ)言的IDE集成開發(fā)環(huán)境。 Arduino可以使用開發(fā)完成的電子元件例如Switch或sensors或其他控制器、LED、步進(jìn)馬達(dá)或其他輸出裝置。Arduino開發(fā)IDE接口基于開放源代碼原，可以讓您免費(fèi)下載使用開發(fā)出更多令人驚艷的互動(dòng)作品。 使用低價(jià)格的微處理控制器(ATMEGA8或ATmega128)。也可以使用外部9VDC輸入 Arduino支持ISP在線燒，可以將新的“bootloader”固件燒入ATmega8或ATmega128芯片。 可依據(jù)官方提供的Eagle格式PCB和SCH電路圖，簡(jiǎn)化Arduino模組，完成獨(dú)立運(yùn)作的微處理控制。 Arduino單片機(jī)引腳簡(jiǎn)介Arduino的數(shù)字I/O被分成兩個(gè)部分，其中每個(gè)部分都包含有6個(gè)可用的I/O管腳，即管腳2到管腳7和管腳8到管腳13。Arduino從數(shù)字I/O管腳上只能讀出高電平（5V）或者低電平（0V），因此我們首先面臨到的一個(gè)問(wèn)題就是如何將開關(guān)的開/斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變成Arduino能夠讀取的高/低電平。Arduino的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)數(shù)字信號(hào)的識(shí)別和處理，但我們所生活的真實(shí)世界并不是數(shù)字（digital）化的，簡(jiǎn)單到只要用0和1就能夠表示所有的現(xiàn)象。Arduino是無(wú)法理解這些模擬量的，它們必須在經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字量后，才能被Arduino進(jìn)一步處理。例如，電路中的溫度傳感器能夠?qū)囟戎缔D(zhuǎn)換成0V到5V間的某個(gè)電壓，、。至于到底有多少可能的值則取決于模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，精度越高能夠得到的值就會(huì)越多。在Arduino的每一個(gè)模擬輸入管腳上，電壓的變化范疇是從0V到5V，（5/1024 = ）。例如，除了想用微控制器找開或者關(guān)閉電燈之外，我們還會(huì)想控制燈光的亮度，這時(shí)就需要用到模擬輸出。PWM是一種開關(guān)式穩(wěn)壓電源應(yīng)用，它是借助微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常用效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。在Arduino數(shù)字I/O管腳10和11上，我們可以通過(guò)analogWrite()函數(shù)來(lái)產(chǎn)生模擬輸出。脈沖寬度的值取0可以產(chǎn)生0V的模擬電壓，取255則可以產(chǎn)生5V的模擬電壓。 Arduino單片機(jī)引腳功能表在許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中我們會(huì)要求在Arduino和其它設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)相互通信，而最常見(jiàn)通常也是最簡(jiǎn)單的辦法就是使用串行通信。在PC機(jī)上上最常見(jiàn)的串行通信協(xié)議是RS232串行協(xié)議，而在各種微控制器（單片機(jī)）上采用的則是TTL串行協(xié)議。完成RS232電平和TTL電平之間的轉(zhuǎn)換一般采用專用芯片，如MAX232等，但在Arduino上是用相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換電路來(lái)完成的。因此，當(dāng)我們需要用Arduino與PC機(jī)通信時(shí)，可以用串口線將兩者連接起來(lái)；當(dāng)我們需要用Arduino與微控制器（如另一塊Arduino）通信時(shí)，則可以用數(shù)字I/O端口的0號(hào)和1號(hào)管腳。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送，()
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