智能车速度控制系统的设计与实现.

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智能车辆自动驾驶域控制器设计与实现共3篇

智能车辆自动驾驶域控制器设计与实现共3篇

智能车辆自动驾驶域控制器设计与实现共3篇智能车辆自动驾驶域控制器设计与实现1智能车辆自动驾驶是当前汽车领域的热门话题之一。

要实现自动驾驶,需要优秀的控制器的支持。

对于自动驾驶控制器的设计和实现,我们首先要了解什么是控制器。

控制器是指一种将输入信号转换为输出信号的设备,用于控制设备或机器的工作。

在自动驾驶领域,控制器负责根据传感器收集的数据,计算车辆需要执行的操作,然后向执行单元发送指令,实现控制车辆行驶的功能。

智能车辆自动驾驶控制器的设计基于传感器数据的处理,是一个非常复杂的过程。

下面,我们将深入探讨智能车辆自动驾驶控制器的设计与实现。

1. 硬件平台智能车辆自动驾驶控制器的硬件平台需要满足高性能和可靠性两大需求。

通常采用的是嵌入式系统,内置故障检测机制,以确保在与车辆上其他系统的交互中出现故障时应对得当。

2. 控制策略控制策略是指决定车辆如何运动的方法。

智能车辆自动驾驶控制器的设计需要考虑到各种各样的情况,采用相应的控制策略来优化车辆的行驶。

例如,当车辆处于道路上时,需要保持在车道上行驶,防止与其他车辆发生碰撞;当车辆需要变道时,需要判断周围交通情况,避免和其他车辆撞车;当车辆需要停车时,需要保证停车的位置精确到位等等。

3. 传感器传感器是智能车辆自动驾驶控制器的重要组成部分。

传感器根据不同的应用场景可以有很多种选择,例如雷达、摄像头、激光雷达、超声波等等。

传感器的作用是实时采集车辆周围的信息,包括其位置、速度、加速度等等。

通过处理这些信息可以使车辆更加智能化,感知周围环境的变化,提高车辆行驶安全性和可靠性。

4. 实时操作系统由于智能车辆自动驾驶控制器需要实时响应传感器数据,因此需要采用实时操作系统来保证控制器的稳定性和实时性。

实时操作系统通常使用RTOS(Real-Time Operating System)来支持嵌入式应用程序。

RTOS主要提供任务管理、时间管理、内存管理、设备管理等一系列任务,可以有效提高控制器的稳定性和可靠性。

一种基于EdgeBoard的智能车系统设计与实现

一种基于EdgeBoard的智能车系统设计与实现

现代电子技术Modern Electronics TechniqueSep.2022Vol.45No.182022年9月15日第45卷第18期随着科技的不断更新与发展,人工智能技术掀起了新的浪潮,在各个领域得到了广泛的应用。

汽车作为一个集成了多种智能化技术的综合体,改变了人们的出行方式,给交通带来了极大的便利。

在科技发展的浪潮DOI :10.16652/j.issn.1004⁃373x.2022.18.032引用格式:曹月花,李辉.一种基于EdgeBoard 的智能车系统设计与实现[J].现代电子技术,2022,45(18):166⁃170.一种基于EdgeBoard 的智能车系统设计与实现曹月花,李辉(杭州电子科技大学信息工程学院,浙江杭州310000)摘要:文中提出一种基于EdgeBoard 的智能车系统,主要研究内容包括智能车车模的搭建、深度学习模型的训练、智能车控制等。

首先,在百度AI Studio 平台上部署飞桨深度学习框架,以计算卡EdgeBoard 为主处理器,板载ATmega2560内核的WBOT 控制器为下位机,CMOS 高分辨率摄像头为视觉模块,闭环编码电机和智能舵机为动力装置,运用超声波、磁敏等各类传感器并使用CNC 铝板搭建车模结构,从而构建一套完整的智能车模型;其次,通过深度学习训练模型,实现道路数据信息采集和数据的预处理,构建深度学习框架对数据集进行训练;再应用智能车的控制算法实现训练完成的模型调用、获取摄像头拍摄的数据、EdgeBoard 对拍摄到的道路信息和任务信息的处理、EdgeBoard 主处理器与WBOT 下位机的通信、WBOT 命令的接收以及控制指令的发送等功能;最后,通过实验对该智能系统的有效性进行验证。

结果表明:所设计的智能车可以在设定的赛道上实现自主寻迹、定点停车、物料搬运、任务识别等功能;相比较于传统的智能车,文中装载深度学习模型的智能车寻迹效率更快,识别率高,对车道限制少,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,可以应用于智能交通系统中。

智能车速度控制系统的设计与实现

智能车速度控制系统的设计与实现

引言在智能车竞赛中,速度控制不能采用单纯的PID,而要采用能够在全加速、紧急制动和闭环控制等多种模式中平稳切换的“多模式”速度控制算法,才能根据不同的道路状况迅速准确地改变车速,实现稳定过弯。

系统硬件设计按照竞赛要求,本文设计的智能车速度控制系统,以飞思卡尔MC9S12DG128 单片机为核心[1],与车速检测模块、直流电机驱动模块、电源模块等一起构成了智能车速度闭环控制系统。

单片机根据赛道信息采用合理的控制算法实现对车速的控制,车速检测采用安装于车模后轴上的光电编码器,直流电机驱动采用了由四个MOS管构成的H桥电路如图1所示,电源模块给单片机、光电编码器和驱动电机等供电。

系统建模一个针对实际对象的控制系统设计,首先要做的就是对执行器及系统进行建模,并标定系统的输入和输出。

为了对车速控制系统设计合适的控制器,就要对速度系统进行定阶和归一化[2]。

对此,分别设计了加速和减速模型测定实验。

通过加装在车模后轮轴上的光电编码器测量电机转速。

编码器齿轮与驱动轮的齿数比为33/76,编码器每输出一个脉冲对应智能车运动1.205mm。

车模可以通过调节加给电机的PWM波的占空比进行调速。

单片机上的PWM模块可以是8位或16位的,为了提高调速的精度,电机调速模块选用16位PWM,其占空比调节范围从0到65535,对应电机电枢电压从0%到100%的电池电压。

将车模放置在一段长直跑道上,采用开环方式给驱动电机加上不同的电压,记录车模在速度进入稳定后的速度值。

然后将所测得的电枢电压与车速进行拟合的曲线如图2所示,由图1可将智能车加速模型近似为线性模型。

根据实验数据可以确定车速执行器系统的零点和增益。

车速V与占空比PWM_Ratio 的关系见公式1:V = PWM_Ratio×402 + 22000 (1)其中:PWM_Ratio的取值范围为0-65535车模减速有三种方法:自由减速、能耗制动和反接制动。

自由减速动力来自摩擦阻力,基本认为恒定。

智能小车系统设计与制作

智能小车系统设计与制作

智能小车系统设计与制作摘要:智能小车采用STM32F103RBT6为主芯片,电机驱动采用高压、大电流双全式驱动器L298芯片,八路循迹反射式光电TCRT5000进行循迹,通过LM358比较电路比较,再进行波形整形,通过触摸屏上的按钮来任意的控制智能小车的方向,用DSl8B20温度传感器采集小车所处环境的温度,小车与上位机之间的通讯采用NRF24L01通讯,电源部分则用双电源供电,运行更可靠。

小车可按照预先设定好的轨道进行循迹,遇到障碍物自行躲避,达到无线遥控、自动循迹的功能。

关键词:STM32F103RBT6;循迹;NRF24L01无线通信;DS18B20温度传感器; 触摸屏智能作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,它可以按照预先设定的模式在一定的运行环境中自行的运作,无需人为的操作,便可以完成预期达到的或更高的要求。

随着人们物质生活水平的提高,汽车也越来越普及,而交通事故也相应的增加,在人身财产、生命安全方面造成了一定的负面影响。

目前,智能车领域的研究已经能够在具有一定标记的道路上为司机提供辅助驾驶系统甚至实现无人驾驶,这些智能车的设计通常依靠特定的道路标记完成识别,通过推理判断模仿人工驾驶进行操作,大大降低了事故的发生率。

碰到障碍物,小车会自动的躲避障碍物,就不会有那么多得交通事故。

智能小车是机器人的一个分支,现如今机器人已经不是人类它体现了人类长期以来的一种愿望。

目前已在工业领域得到广泛的应用,而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。

智能小车的设计结合了最基本的计算机控制技术、单片机技术、传感器技术、智能控制技术、机电一体化技术、无线通信技术及机器人技术,能有效的把大学所学知识进行综合应用。

一、系统总体设计本课题要求:设计一款小车,它具备按规定轨迹自主寻迹运行能力、接收无线遥控信号命令并进行遥控运行的能力、躲避障碍物的能力、能够采集环境的温度或湿度数据并发送至主机的功能。

基于Python的智能车辆识别与跟踪系统设计与实现

基于Python的智能车辆识别与跟踪系统设计与实现

基于Python的智能车辆识别与跟踪系统设计与实现智能车辆识别与跟踪系统是近年来人工智能技术在交通领域的重要应用之一。

通过结合计算机视觉和深度学习技术,可以实现对道路上车辆的自动识别和跟踪,为交通管理、智慧城市建设等领域提供重要支持。

本文将介绍基于Python的智能车辆识别与跟踪系统的设计与实现过程。

1. 系统架构设计智能车辆识别与跟踪系统的核心是图像处理和目标检测算法。

系统架构主要包括以下几个模块:1.1 数据采集模块数据采集模块负责从摄像头或视频文件中获取图像数据,作为后续处理的输入。

在实际应用中,可以使用USB摄像头、监控摄像头等设备进行数据采集。

1.2 车辆识别模块车辆识别模块利用深度学习技术对图像中的车辆进行识别。

常用的算法包括卷积神经网络(CNN)和目标检测算法(如YOLO、Faster R-CNN等)。

通过训练模型,可以实现对不同类型车辆的准确识别。

1.3 车辆跟踪模块车辆跟踪模块基于目标检测结果,利用相关滤波器、卡尔曼滤波器等算法对车辆进行跟踪。

通过建立目标运动模型,可以实现对车辆在连续帧中的跟踪和预测。

1.4 结果展示模块结果展示模块将识别和跟踪结果可视化展示,通常以图像或视频的形式呈现。

可以在图像上标注识别结果,并实时显示车辆的跟踪轨迹。

2. 算法实现与优化2.1 Python编程环境搭建Python是一种功能强大且易于学习的编程语言,广泛应用于机器学习和深度学习领域。

搭建Python编程环境是开发智能车辆识别与跟踪系统的第一步,可以选择安装Anaconda集成环境,以及OpenCV、TensorFlow等相关库。

2.2 目标检测算法实现选择适合的目标检测算法对车辆进行识别是系统设计的关键。

可以基于已有的开源模型进行迁移学习,也可以根据具体需求自行设计网络结构。

在训练过程中需要注意数据集的质量和数量,以及调整超参数进行优化。

2.3 车辆跟踪算法实现车辆跟踪算法需要考虑目标运动模型、外观特征匹配等因素。

智能车联网系统的设计与实现

智能车联网系统的设计与实现

智能车联网系统的设计与实现智能车联网系统是指利用先进的信息技术,将车辆与互联网相连接,实现车辆之间、车辆与基础设施之间的信息交换和互动。

随着物联网技术的不断发展和普及,智能车联网系统已经成为汽车行业的一个重要发展方向。

本文将从系统架构设计、关键技术实现等方面对智能车联网系统进行深入探讨。

一、系统架构设计智能车联网系统的设计需要考虑到整个系统的可靠性、安全性和扩展性。

一个典型的智能车联网系统包括以下几个主要组成部分:1. 车载终端车载终端是智能车联网系统的核心组件,负责采集车辆数据、处理信息并与互联网进行通信。

车载终端通常包括传感器模块、通信模块、控制模块等部分,通过这些模块实现对车辆状态的监测和控制。

2. 云平台云平台是智能车联网系统的数据中心,负责接收、存储和处理来自车载终端的数据。

通过云平台,用户可以实时监控车辆状态、获取行驶轨迹等信息,并进行数据分析和挖掘。

3. 应用服务应用服务是智能车联网系统提供的各种功能和服务,包括导航、远程诊断、远程控制等。

通过应用服务,用户可以更加便捷地管理和使用自己的车辆。

二、关键技术实现1. 车辆数据采集与传输技术在智能车联网系统中,车辆数据的准确采集和及时传输是至关重要的。

为了实现高效的数据采集与传输,可以采用CAN总线、OBD接口等标准协议,并结合无线通信技术如4G/5G、Wi-Fi等进行数据传输。

2. 数据安全与隐私保护技术由于涉及到大量用户隐私信息和车辆数据,智能车联网系统必须具备强大的数据安全与隐私保护技术。

可以采用加密算法、身份认证技术等手段来保护数据安全,同时遵守相关法律法规,保护用户隐私。

3. 智能算法与人工智能技术智能算法和人工智能技术在智能车联网系统中扮演着重要角色,可以实现自动驾驶、智能导航等功能。

通过机器学习、深度学习等技术,不断优化系统性能,提升用户体验。

三、发展趋势与挑战随着5G技术的逐渐成熟和智能化水平的提升,智能车联网系统将迎来更广阔的发展空间。

车辆智能监控与管理系统的设计与实现

车辆智能监控与管理系统的设计与实现

车辆智能监控与管理系统的设计与实现随着汽车保有量的不断增加,车辆管理和安全监控成为了一个严峻的挑战。

为了提高车辆监控的效率和准确性,车辆智能监控与管理系统的设计与实现变得尤为重要。

本文将介绍车辆智能监控与管理系统的设计原理,并讨论其实现方式和优势。

车辆智能监控与管理系统的设计旨在通过集成现代技术和信息系统,实现对车辆的实时监控和精确管理。

该系统包括硬件和软件两部分,硬件主要由车载设备和监控中心组成,软件则负责数据分析和管理。

系统设计的关键在于确保车辆状态监测的准确性和实时性,以及实现车辆管理的高效性和智能化。

为了实现车辆状态的准确监测,车辆智能监控与管理系统可以采用多种传感器和监测设备。

例如,通过安装位置传感器和速度传感器,系统可以实时获取车辆的位置和速度信息。

同时,借助于摄像头和图像识别技术,系统可以对道路和车辆状况进行监测和分析。

这些传感器和设备通过数据传输技术将信息实时发送到监控中心,以供进一步处理和管理。

软件方面,车辆智能监控与管理系统需要具备强大的数据分析和管理能力。

系统可以通过大数据分析和机器学习算法,对车辆的运行状况进行预测和优化,以提高车辆的维护效率和安全性。

此外,系统还应具备智能调度和路径规划的功能,以最大限度地提高车辆运输的效率和降低成本。

车辆智能监控与管理系统的实现方式多种多样。

一种常见的实现方式是通过云计算和物联网技术来完成。

云计算可以提供强大的计算和存储能力,以满足系统对大数据处理和存储的需求。

物联网技术则可以实现车辆与监控中心之间的实时数据传输和通信。

通过云计算和物联网技术的结合,系统可以实现分布式的数据处理和实时的监控管理。

车辆智能监控与管理系统的设计与实现具有许多优势。

首先,系统可以实现对车辆的全方位监控和管理,大大提高了车辆的安全性和管理效率。

其次,系统可以通过数据分析和算法优化,实现车辆运行的智能化和优化化。

最后,系统可以有效降低车辆运维的成本,提高整体利润。

智能车辆系统的设计与实现

智能车辆系统的设计与实现

智能车辆系统的设计与实现随着现代科技的不断发展和普及,智能车辆系统已经成为当今汽车领域的热门话题。

智能车辆系统是指利用先进的传感器、计算机视觉、机器学习等技术,对车辆进行智能化改造,实现自动驾驶、车联网、安全驾驶等多种功能的系统。

本文将讨论智能车辆系统的设计与实现,并介绍其中一些关键技术和挑战。

一、智能车辆系统的设计1.系统架构设计智能车辆系统的设计主要包括硬件和软件两方面。

硬件方面,智能车辆系统需要安装各种传感器、摄像头、控制器等设备。

而软件方面,则需要进行系统架构设计和算法开发。

系统架构设计包括系统总体框架、数据流和控制流等。

总体框架包括车辆控制模块、感知模块、判断与决策模块和执行模块。

其中,车辆控制模块负责驾驶员与车辆交互,感知模块负责获取周围环境信息,判断与决策模块负责进行任务规划和决策,执行模块负责实现任务执行。

2.感知系统设计感知系统是智能车辆系统的核心,它主要包括雷达、激光雷达、摄像头和超声波传感器等。

通过不同感知系统获取环境信息,可以实现自动驾驶和危险预警等功能。

其中,雷达主要负责探测靠近车辆的障碍物,而激光雷达可以高精度地绘制周围环境地图。

摄像头可以捕捉较为细节化的环境信息,超声波传感器则可以较为准确地判断车辆距离前方障碍物的距离。

3.决策系统设计决策系统是智能车辆系统的灵魂,它主要负责决策和规划。

决策系统需要收集感知系统提供的环境信息,根据情况作出决策,以控制车辆的运动。

智能车辆系统的决策系统需要具备自主决策、实时性、情境感知和能够应对复杂驾驶场景等特点。

二、智能车辆系统的实现1.自动驾驶系统自动驾驶系统是指利用现代传感器技术和算法,实现车辆无人驾驶的技术。

自动驾驶系统可以通过感知系统获取路况信息,再利用决策系统做出决策,控制车辆行驶。

自动驾驶技术已经被许多汽车制造商广泛采用,并不断实现进步。

2.车联网系统车联网系统是指将驾驶员和车辆与外部环境进行连接的系统,主要包括车辆与车辆之间、车辆与道路系统之间和车辆与互联网之间的连接。

基于物联网的智能汽车控制系统设计与实现

基于物联网的智能汽车控制系统设计与实现

基于物联网的智能汽车控制系统设计与实现智能汽车是一种通过物联网和智能技术实现的车辆,它具有自动驾驶、远程控制和智能监测等功能。

基于物联网的智能汽车控制系统是实现智能汽车功能的关键部分。

本文旨在介绍基于物联网的智能汽车控制系统的设计与实现。

一、系统设计与架构基于物联网的智能汽车控制系统主要由以下几个模块组成:感知模块、控制模块、通信模块和用户界面模块。

1. 感知模块感知模块负责通过传感器来感知车辆周围的环境,包括道路状况、障碍物、天气等信息。

常用的传感器包括摄像头、激光雷达、红外线传感器等。

感知模块通过采集和处理这些信息,向控制模块提供准确的环境数据。

2. 控制模块控制模块是智能汽车系统的核心部分,它负责根据感知模块提供的环境数据,决定车辆的行驶策略和动作。

控制模块包括路径规划、决策和执行三个子模块。

路径规划模块根据环境数据和目标位置,确定车辆的行驶路径;决策模块根据路径规划结果,制定车辆的动作策略,如加速、刹车、转向等;执行模块负责执行决策模块的指令,控制车辆的运动。

3. 通信模块通信模块负责与外部环境进行数据交互。

它通过无线通信技术,与导航系统、交通管理系统等进行数据交换,获取实时路况、导航信息等。

通信模块还可以与其他智能汽车或智能交通设施进行通信,实现协同驾驶和交通信息共享。

4. 用户界面模块用户界面模块为车辆的驾驶员和乘客提供交互界面。

它可以通过显示器、语音交互等方式显示车辆状态、导航信息等。

用户界面模块还可以与智能手机等外部设备进行连接,实现远程控制、远程监控等功能。

二、系统实现与技术应用基于物联网的智能汽车控制系统的实现离不开一系列关键技术和应用。

以下是几种常用的技术与应用。

1. 人工智能与机器学习人工智能和机器学习是智能汽车控制系统的核心技术之一。

通过将大量的汽车驾驶数据进行训练和学习,智能汽车可以从中提取规律和经验,从而实现自主学习和优化控制策略。

人工智能技术还可以应用于车辆的智能识别和预测,提高驾驶安全性。

基于5G技术的智能车联网系统设计与实现

基于5G技术的智能车联网系统设计与实现

基于5G技术的智能车联网系统设计与实现智能车联网系统是指通过5G技术实现车辆间、车辆与基础设施之间的高速数据通信,以实现车辆自动驾驶、交通信息管理等功能的系统。

本文将从系统设计与实现的角度,探讨基于5G技术的智能车联网系统的核心组成部分、关键技术以及实际应用。

一、智能车联网系统的核心组成部分1. 车载终端设备:智能车载终端设备是智能车联网系统的核心组成部分之一,它集成了多种传感器、通信模块、计算单元等,用于实时感知车辆周围环境,并将感知数据传输至云端进行处理和分析。

通过5G技术的高速数据传输,车载终端设备可以快速获取道路、交通、天气等信息,为车辆自动驾驶提供决策支持。

2. 基础设施:智能车联网系统的基础设施包括交通信号灯、摄像头、道路传感器等。

这些设备通过5G技术实现与车载终端设备的实时数据交互,提供交通信息、道路状况等实时更新的数据。

3. 云端平台:云端平台是智能车联网系统的数据处理与分析中心,它接收来自车载终端设备和基础设施的大量实时数据,并进行实时处理、分析和决策生成。

通过5G技术的高带宽和低时延特性,云端平台可以实时响应车辆的需求,为车辆提供实时导航、交通优化等服务。

4. 应用平台:应用平台是智能车联网系统的用户界面,它向用户提供车辆位置信息、交通状况、电池状态、维修保养等相关信息,并支持用户对车辆进行远程控制、预约维修、共享出行等功能。

通过5G技术的高速数据传输,应用平台可以实现实时、高效的用户交互。

二、智能车联网系统的关键技术1. 5G技术:5G技术是智能车联网系统的基础,它具有高速、大容量、低时延的特点,能够支持车辆之间、车辆与基础设施之间的大规模数据传输和实时通信。

通过5G技术,智能车联网系统可以实现高精度的车辆定位、毫秒级的决策响应以及大规模车辆网络的协同控制。

2. 人工智能:人工智能是智能车联网系统的核心技术之一,它通过对大量的数据进行学习和分析,实现车辆自主感知、决策和控制。

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案由于本人主要是搞软件的,所以硬件方面不是很了解,但是为了更好地相互学习,仅此整理出一份总结出来,有什么错误的地方还请大家积极的指出!供大家一起参考研究!我们做的智能小车,要想出色的完成一场比赛,需要出色的控制策略!就整个智能车这个系统而言,我们的被控对象无外乎舵机和电机两个!通过对舵机的控制能够让我们的小车实时的纠正小车在赛道上的位置,完成转向!当然那些和我一样做平衡组的同学不必考虑舵机的问题!而电机是小车完成比赛的动力保障,同时平衡组的同学也需要通过对两路电机的差速控制,来控制小车的方向!所以选一个好的电机驱动电路非常必要!常用的电机驱动有两种方式:一、采用集成电机驱动芯片;二、采用MOSFET和专用栅极驱动芯片自己搭。

集成主要是飞思卡尔自己生产的33886芯片,还有就是L298芯片,其中298是个很好的芯片,其内部可以看成两个H桥,可以同时驱动两路电机,而且它也是我们驱动步进电机的一个良选!由于他们的驱动电流较小(33886最大5A持续工作,298最大2A持续工作),对于我们智能车来说不足以满足,但是电子设计大赛的时候可能会用到!所以想要详细了解他们的同学可以去查找他们的数据手册!在此只是提供他们的电路图,不作详细介绍!33886运用电路图下面着重介绍我们智能车可能使用的驱动电路。

普遍使用的是英飞凌公司的半桥驱动芯片BTS7960搭成全桥驱动。

其驱动电流约43A,而其升级产品BTS7970驱动电流能够达到70几安培!而且也有其可替代产品BTN7970,它的驱动电流最大也能达七十几安!其内部结构基本相同如下:每片芯片的内部有两个MOS管,当IN输入高电平时上边的MOS管导通,常称为高边MOS管,当IN输入低电平时,下边的MOS管导通,常称为低边MOS管;当INH为高电。

智能车项目实验报告(3篇)

智能车项目实验报告(3篇)

第1篇一、项目背景随着科技的飞速发展,智能车技术已成为现代交通运输领域的重要研究方向。

本项目旨在设计和实现一款具备自主导航、避障和路径规划功能的智能车,以提高交通运输的效率和安全性。

通过本项目的研究与实验,旨在探索智能车技术在实际应用中的可行性和有效性。

二、项目目标1. 设计并实现一款具备自主导航、避障和路径规划功能的智能车;2. 评估智能车在不同复杂环境下的性能和稳定性;3. 探索智能车在现实场景中的应用前景。

三、实验内容1. 硬件平台搭建本项目选用STM32单片机作为核心控制器,搭载激光雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器,以及电机驱动模块和无线通信模块。

具体硬件配置如下:- 单片机:STM32F103C8T6- 传感器:激光雷达、毫米波雷达、摄像头- 电机驱动:L298N- 无线通信模块:蓝牙模块2. 软件平台开发本项目采用C语言进行软件开发,主要包括以下模块:- 控制模块:负责处理传感器数据,实现避障、路径规划和导航等功能;- 传感器数据处理模块:对激光雷达、毫米波雷达和摄像头等传感器数据进行处理和分析;- 电机驱动模块:控制电机驱动模块,实现智能车的运动控制;- 无线通信模块:实现与上位机或其他设备的通信。

3. 实验步骤(1)环境搭建:搭建实验场地,布置激光雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器,并连接单片机。

(2)传感器标定:对激光雷达、毫米波雷达和摄像头等传感器进行标定,确保数据准确。

(3)编程实现:编写控制模块、传感器数据处理模块、电机驱动模块和无线通信模块等程序。

(4)调试与优化:对智能车进行调试,优化各项功能,提高性能和稳定性。

(5)测试与评估:在不同复杂环境下对智能车进行测试,评估其性能和稳定性。

四、实验结果与分析1. 避障功能在实验过程中,智能车能够有效识别和避开障碍物,包括静态和动态障碍物。

避障效果如下:- 静态障碍物:智能车能够准确识别并避开障碍物,如树木、电线杆等;- 动态障碍物:智能车能够识别并避开行人、自行车等动态障碍物。

智能小车控制系统的设计分析

智能小车控制系统的设计分析

摘要随着自动控制技术的迅速发展,自动化技术已广泛应用于国计民生的各行各业。

智能汽车就是自动化技术发展的重要成果之一。

本文介绍了智能小车的研究设计背景与现状及其各个工作模块的工作原理、硬件及软件设计。

本设计中的自动循迹模块采用光电传感器循迹方法,选用RPR220型红外一体式发射接收管作为光电传感器,通过三组光电传感器识别小车的运行姿态。

避障模块利用超声波测距传感器,超声波发射部分的换能器选用TCT40-16T,接收部分选用TCT40-16R,在小车的左前右分别安装一组测距传感器实现避障功能。

设计遥控模块对小车进行启停及加减速控制,通过光电编码实现对小车的测速功能。

设计显示模块从而实时了解小车的运行状态。

选用包含H桥的L298N模块,利用PWM驱动小车行驶。

关键字:循迹,避障,遥控,显示,测速,PWM驱动ABSTRACTWith the rapid development of automatic control technology, automation technology has been widely used in various industries of the national economy and the people’s livelihood. Smart car is one of the important results of the development of automation technology. This article describes the design background and current situation of the intelligent car and the working principle, hardware and software design of the car’s modules.The automatic tracking of this design uses photoelectric sensor tracking method, and we choose RPR220 as the photoelectric sensor, which integrate the infrared transmitting and receiving tubes, three sets of photoelectric sensor distinguish the car’s running posture. Obstacle avoidance module utilizes ultrasonic distance sensor. We choose TCT40-16T as the emitting portion of the ultrasonic transducer and TCT40-16R as the receiving portion. Three distance measuring sensors are respectively fixed on the front, left and right of the car to achieve the obstacle avoidance function. Design remote control to control the start,stop,acceleration and deceleration of the car, and we utilize the optical-electricity encoder to realize the car’s speed measuring function. Design the display module to know the real-time of the car. Choose the L298N module which contains the H-bridge and utilize the PWM to drive the intelligent car running.KEYWORDS:tracking, obstacle avoidance, remote control, display, speed measurement, PWM driving目录摘要(中文) (1)摘要(外文) (2)1 绪论 (1)1.1 设计背景与意义 (1)1.2 当前国内外的研究设计现状及成果 (2)1.2.1 国外研究现状及成果 (2)1.2.2 我国研究现状及成果 (3)1.3 本设计的内容及结构 (4)1.3.1 设计内容 (4)1.3.2 本文结构 (5)2 智能小车控制系统的设计原理 (7)2.1、智能小车自动循迹原理 (7)2.1.1 小车循迹原理 (7)2.1.2 光电传感器工作原理 (8)2.1.3 光电传感器的常用类型 (9)2.2 超声波测距避障原理 (9)2.3 智能小车测速原理 (12)2.3.1直流电机测速 (12)2.3.2 光电码盘测速 (14)2.4 智能小车遥控原理 (15)2.4.1 红外遥控的实现模块 (15)2.4.2 红外遥控的工作原理 (15)2.5 智能小车的电机驱动电路工作原理 (16)3 智能小车控制系统的硬件电路图设计 (17)3.1 智能小车的电源模块设计 (17)3.2 智能小车自动循迹的硬件电路设计 (18)3.2.1 循迹传感器选择 (18)3.2.2 循迹电路图设计 (19)3.3 智能小车超声波测距的硬件电路设计 (20)3.3.1 超声波发射部分的硬件电路设计 (20)3.3.2 超声波接收部分的硬件电路设计 (20)3.4 智能小车数码显示的硬件电路设计 (21)3.4.1 LED数码显示器的结构与显示段码 (21)3.4.2 LED数码显示器的显示方法 (23)3.4.3 数码显示的硬件设计 (23)3.5 智能小车遥控的硬件电路设计 (24)3.5.1 智能小车的遥控发射模块硬件设计 (24)3.5.2 智能小车的遥控接收模块硬件设计 (25)3.6 智能小车电机驱动的硬件电路设计 (26)3.6.1 智能小车的电机驱动芯片选择 (26)3.6.2 智能小车的电机驱动电路的设计 (27)3.7 智能小车整体的硬件电路设计 (27)4 智能小车控制系统的软件设计 (29)4.1 主程序设计 (29)4.2 自动循迹模块程序设计 (30)4.3 测距避障模块程序设计 (2)4.4 数码显示模块程序设计 (3)4.5 编码测速模块程序设计 (4)4.6 红外遥控模块程序设计 (5)总结............................................... 错误!未定义书签。

汽车智能控制系统的设计与实现

汽车智能控制系统的设计与实现

汽车智能控制系统的设计与实现近年来,随着汽车科技的不断进步,汽车智能控制系统已经成为了汽车产业的一个重要方向。

汽车智能控制系统不仅可以提高汽车的行车安全性和舒适性,还可以实现很多高级功能,如自动泊车、自动巡航和自动驾驶等。

本文将从汽车智能控制系统的设计和实现两个方面探讨汽车智能控制系统的技术原理和发展趋势。

一、汽车智能控制系统的设计汽车智能控制系统的设计需要考虑很多因素,如传感器、控制器、通信设备等。

其中,传感器是汽车智能控制系统的核心组成部分。

传感器可以实时获取汽车的各种状态信息,如车速、转向角度、加速度、温度等。

通过这些信息,控制器可以判断汽车的行驶状态,从而实现相应的控制功能。

控制器是指负责控制汽车电子设备的中央处理器,它可以根据传感器获取的信息来计算汽车当前的状态,并给出相应的控制指令。

控制器通常集成在汽车的电子控制单元中,与各个传感器和执行器之间通过CAN总线相互连接。

通信设备是指负责汽车与外部系统通信的设备。

通信设备可以与手机、GPS导航等外部系统进行通信,从而实现自动驾驶、自动泊车等高级功能。

同时,通信设备可以嵌入车联网系统中,通过云计算和大数据分析来实现更加智能化的汽车控制。

二、汽车智能控制系统的实现目前,汽车智能控制系统的实现已经分为了几个阶段,从基础的防抱死刹车系统(ABS)和车身电子稳定系统(ESC)到高级的自动泊车、自动巡航和自动驾驶系统。

首先,基础的防抱死刹车系统(ABS)和车身电子稳定系统(ESC)可以帮助司机更好地掌握车辆的稳定性,提高行车安全性。

ABS可以避免车轮阻滞和打滑,保证刹车效果,而ESC则可以控制车身姿态,减少侧翻和侧滑事故的发生。

其次,自动泊车系统和自动巡航系统可以为驾驶员提供更加便利的驾驶体验。

自动泊车系统可以自动控制车辆完成停车过程,省去了驾驶员的停车操作;自动巡航系统可以根据道路情况自动控制车速和方向,让驾驶员更轻松地掌控车辆。

最后,自动驾驶技术已经成为汽车智能控制系统的最高级别。

汽车智能化组合仪表的设计与实现

汽车智能化组合仪表的设计与实现

汽车智能化组合仪表的设计与实现随着科技的发展,汽车行业也在不断创新,智能化已经成为汽车设计的重要趋势之一。

在汽车智能化的发展中,组合仪表作为汽车内部的重要设备之一,其设计与实现对于提升汽车的智能化水平和驾驶体验至关重要。

本文将探讨汽车智能化组合仪表的设计与实现,并讨论其在智能化汽车领域的应用。

一、智能化组合仪表的设计1.功能需求分析智能化组合仪表是汽车内部的信息显示与控制设备,其设计必须充分考虑驾驶者在驾驶过程中对车辆信息的获取和控制需求。

根据驾驶者的需求,智能化组合仪表可以显示车速、转速、油耗、行驶距离、故障提示等基本信息,并且可以实现与车辆其他系统的智能互联,如导航、音响、手机等。

2.界面设计智能化组合仪表的界面设计要符合人机工程学原理,简洁直观,易于驾驶者操作和信息获取。

同时还要考虑到在不同的驾驶环境下,如白天、夜晚等,界面的亮度和颜色要做出相应的调整,以保证驾驶者的舒适度和安全性。

3.智能化互联智能化组合仪表还具备智能化互联功能,可以通过与车辆的其他系统进行数据交互,同时可以通过与手机等设备进行连接,实现数据共享和远程控制等功能。

1.传感技术采用先进的传感技术是实现智能化组合仪表的前提。

在现代汽车中,常用的传感技术有光电传感、压力传感、温度传感等。

这些传感技术可以帮助智能化组合仪表获取车辆数据,并实时将数据传输到显示屏上。

2.显示技术智能化组合仪表的显示技术也是其实现的关键环节。

在现代汽车中常用的显示技术有液晶显示、OLED显示等。

这些显示技术不仅可以实现信息的高清显示,还可以实现在不同环境下的自动调节亮度和颜色,以满足驾驶者的需求。

3.软件控制软件控制是智能化组合仪表的灵魂所在。

通过软件控制,智能化组合仪表可以实现各种功能的切换和操作。

并且可以通过软件升级的方式,不断提升其功能和性能。

1. 提升驾驶安全性智能化组合仪表可以实时监测车辆的各项运行数据,并且提供驾驶者需要的信息,有助于提升驾驶者对车辆状态的了解,从而提升驾驶安全性。

智能小车的控制研究与设计

智能小车的控制研究与设计

智能小车的控制研究与设计智能小车可以通过内部和外部的传感器来感知外部环境信息和自身状态。

在有障碍物的复杂环境中,智能小车可以实现面向对象的自主运动。

本设计是基于STM32的智能小车的控制系统来设计的。

智能小车以四轮轮式结构作为机械平台,控制系统选择STM32微控制器作为核心处理器,利用其高速的数据处理能力和芯片内部集成外设接口资源,为智能小车提供了一个功能强大并具有一定扩展性的硬件平台。

在软件设计中使用模块化编程,方便进行后续更新和升级。

标签:STM32;智能小车;PID随着科技的发展,汽车的功能更加智能化,人性化。

在我国,为培养学生在自动化控制领域中的动手能力和编程能力,各高校开展此方面的课题和比赛,例如:全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛,采用了比较先进的运算速度高的芯片和摄像头采集黑线线路。

在国外,美国开始组织实施智能车辆先导计划,欧洲提出公路安全行动计划,日本提出超级智能车辆系统,例如:德国研究开发的“MOVE AND PLAY”机器人系统,可以使机器人像人们操作录像机、开汽车一样操作。

除了这些研究单位,各智能机器企业也投入大量人力、财力开发机器人等智能系统。

智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。

它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用,对解决道路交通安全提供了一种新的途径,可见意义重大。

一、开发环境简介开发环境用到了KeiluVision、tm32-stm8_flash_loader_demo、DemokTool Build 1114等软件。

Keil uVision4提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方。

KeiluVision4使屏幕空间被新的用户界面更好地利用,并提供了个整洁、高效的环境来开发应用程序。

在新版本中,它可以支持更多最新的ARM芯片,还添加了一些其他的新功能。

stm32-stm8_flash_loader_demo可以下载编译好的可执行二进制文件,然后在BOOT0=1,BOOT1=0时,打开电源,按复位键,STM32就进入了ISP编程模式。

汽车车身智能控制系统的设计与实现

汽车车身智能控制系统的设计与实现

汽车车身智能控制系统的设计与实现摘要:汽车车身智能控制系统能够更好地驾驶和保护汽车,如今已经成为汽车的重要配置,是提高其产品竞争力的重要手段。

现如今,各大厂商越来越倾向将车身智能控制系统作为标准的配置,根据对市场的分析数据显示,车身控制器的销量在年以后稳步大幅上升,更加高度的集成芯片技术使得车身电子产品的小型和智能化成为了可能。

本文对汽车车身智能控制系统进行探索,并提出了系统的设计与实践策略,仅供参考。

关键词:汽车行业;车身;智能控制系统;设计;策略前言:电子技术带动了汽车工业的进步,其所占比例也在逐年上升,进入新世纪后汽车业的技术革新比例逐渐增高,这样的革新促进了传统汽车行业的发展。

本人从2005年9月份起直到目前在北汽福田汽车股份有限公司佛山汽车厂工作,一直担任电子电器所高级经理岗位,主要负责皮卡整车电器系统开发工作,下面将对汽车车身智能控制系统的设计与实现展开论述。

一、汽车车身智能控制系统的发展概述(一)汽车的发展概述20世纪年代是电了技术在汽车行业的首次应用,但是直到20世纪80年代以后电了技术才得到了所谓正真的应用,如电了控制发动机管理系统等。

上世纪80年代左右,是汽车工业发展最为重要的阶段,在此过程中开发出了具有非常复杂功能的控制系统,如废气的循环控制、底盘制动以系统控制等。

就目前情况来看,汽车电了技术已发展到一个很高的水平,如远程诊断以及智能通信等,且随着乘客对汽车的安全技术、环保要求,功能变得逐渐多样化,当前网络系统已经开始在汽车上被广泛应用[1]。

(二)汽车智能控制发展概述汽车电子技术需要追求集成、智能,且需要注重安全环保节能,以此极大提高应用性能,二为了达到更加舒适和智能的要求,应在车身的各个系统中加入传感器,以此通过网络接收到更多的动态信息,然而汽车大量使用传感器又使得汽车环境变得更加复杂。

随着智能化的普及,汽车数据呈几何的增长,各大厂商都采用总线路智能通讯方式减少线束的数量,在降低成本的同时实现量化,极大地提高了数据的传输速率,对软件的编辑实现了数据络共享,省去复杂的硬件设计及软件设计[2]。

基于Java的智能车辆管理系统设计与实现

基于Java的智能车辆管理系统设计与实现

基于Java的智能车辆管理系统设计与实现智能车辆管理系统是一种利用先进的技术手段对车辆进行管理和监控的系统,可以提高车辆管理的效率和精度,减少人力成本,提升管理水平。

本文将介绍基于Java语言开发的智能车辆管理系统的设计与实现。

1. 系统概述智能车辆管理系统主要包括车辆信息管理、车辆调度管理、路况监测、违章检测等功能模块。

通过这些功能模块,可以实现对车辆的全方位监控和管理,提高车辆的利用率和安全性。

2. 系统架构设计智能车辆管理系统采用客户端-服务器架构,客户端负责与用户交互,服务器负责处理业务逻辑和数据存储。

系统采用MVC(Model-View-Controller)设计模式,将业务逻辑、数据展示和用户交互分离,提高系统的可维护性和扩展性。

3. 技术选型在开发智能车辆管理系统时,我们选择了以下技术进行开发:Java语言:作为主要开发语言,具有良好的跨平台性和稳定性。

Spring框架:提供了依赖注入、AOP等功能,简化了开发流程。

Hibernate框架:用于对象关系映射,简化了数据操作。

MySQL数据库:作为数据存储介质,保证数据的安全性和可靠性。

HTML/CSS/JavaScript:用于前端页面的设计与交互。

4. 功能模块设计4.1 车辆信息管理车辆信息管理模块包括车辆基本信息录入、修改、查询和删除等功能。

管理员可以通过该模块对车辆信息进行维护,确保信息的准确性和完整性。

4.2 车辆调度管理车辆调度管理模块主要包括车辆调度计划制定、执行情况监控和调度优化等功能。

通过该模块可以实现对车辆调度过程的实时监控和优化,提高调度效率。

4.3 路况监测路况监测模块通过GPS定位等技术实时监测车辆所处位置及周围路况,并提供路况信息查询和预警功能,帮助驾驶员选择最佳行驶路线。

4.4 违章检测违章检测模块通过图像识别等技术对车辆行驶过程中是否存在违章行为进行检测,并生成相应的违章记录。

管理员可以通过该模块对违章记录进行查看和处理。

基于IoT的智能车系统的设计与实现

基于IoT的智能车系统的设计与实现

基于IoT的智能车系统的设计与实现随着物联网技术的不断发展和普及,智能车系统已经成为当今汽车行业的热门话题。

基于IoT的智能车系统可以为驾驶员提供更安全、更便捷的驾驶体验,也可以为车辆管理、维护等领域带来革命性的变化。

本文将探讨基于IoT的智能车系统的设计与实现,以及它的相关技术和应用。

一、智能车系统的设计原理基于IoT的智能车系统主要包括车辆感知、车辆控制和车辆通信三个方面。

车辆感知包括车辆状态监测、环境感知等,车辆控制主要是针对车辆的智能驾驶和自动驾驶技术,车辆通信则是指车辆与外部系统的通信交互。

1. 车辆感知车辆感知是智能车系统的基础,其主要目的是通过各种传感器来获取车辆、路况、环境等方面的信息,并进行实时监测和分析。

常见的车辆感知技术包括摄像头、激光雷达、超声波传感器、毫米波雷达等。

这些传感器可以实时监测车辆周围的情况,包括障碍物、路况、交通信号等,从而为智能车系统提供必要的信息支持。

2. 车辆控制车辆控制是智能车系统的核心,主要包括智能驾驶和自动驾驶两个方面。

智能驾驶是指通过传感器和控制系统来辅助驾驶员进行车辆控制,例如自动泊车、自动刹车、自动跟车等。

而自动驾驶则是指车辆能够完全自主地行驶,不需要人工干预。

基于IoT的智能车系统可以通过车载计算机、自动驾驶控制器等硬件设备来实现车辆控制功能。

3. 车辆通信车辆通信是智能车系统与外部系统进行信息交换和控制指令传递的重要途径。

通过车辆通信,智能车可以与云端服务器、其他车辆、交通基础设施等进行实时通信和数据共享。

这样的设计可以大大提升车辆的智能化和互联性,从而为驾驶员提供更安全、更便捷的驾驶体验。

二、智能车系统的实现技术实现基于IoT的智能车系统需要涉及多种技术,包括传感器技术、车载计算机技术、自动驾驶技术、车联网技术等。

下面将对这些关键技术进行简要介绍。

1. 传感器技术2. 车载计算机技术3. 自动驾驶技术自动驾驶技术是智能化车辆控制的核心技术,它可以通过传感器和车载计算机来实现车辆的自主感知和决策。

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智能车速度控制系统的设计与实现
引言
在智能车竞赛中,速度控制不能采用单纯的PID,而要采用能够在全加速、紧急制动和闭环控制等多种模式中平稳切换的“多模式”速度控制算法,才能根据不同的道路状况迅速准确地改变车速,实现稳定过弯。

系统硬件设计
按照竞赛要求,本文设计的智能车速度控制系统,以飞思卡尔
MC9S12DG128 单片机为核心[1],与车速检测模块、直流电机驱动模块、电源模块等一起构成了智能车速度闭环控制系统。

单片机根据赛道信息采用合理的控制算法实现对车速的控制,车速检测采用安装于车模后轴上的光电编码器,直流电机驱动采用了由四个MOS管构成的H桥电路如图1所示,电源模块给单片机、光电编码器和驱动电机等供电。

系统建模
一个针对实际对象的控制系统设计,首先要做的就是对执行器及系统进行建模,并标定系统的输入和输出。

为了对车速控制系统设计合适的控制器,就要对速度系统进行定阶和归一化[2]。

对此,分别设计了加速和减速模型测定实验。

通过加装在车模后轮轴上的光电编码器测量电机转速。

编码器齿轮与驱动轮的齿数比为33/76,编码器每输出一个脉冲对应智能车运动1.205mm。

车模可以通过调节加给电机的PWM波的占空比进行调速。

单片机上的PWM模块可以是8位或16位的,为了提高调速的精度,电机调速模块选用16位PWM,其占空比调节范围从0到65535,对应电机电枢电压从0%到100%的电池电压。

将车模放置在一段长直跑道上,采用开环方式给驱动电机加上不同的电压,记录车模在速度进入稳定后的速度值。

然后将所测得的电枢电压与车速进行拟合的曲线如图2所示,由图1可将智能车加速模型近似为线性模型。

根据实验数据可以确定车速执行器系统的零点和增益。

车速V与占空比PWM_Ratio的关系见公式1:
V = PWM_Ratio×402 + 22000 (1)
其中:PWM_Ratio的取值范围为0-65535
车模减速有三种方法:自由减速、能耗制动和反接制动。

自由减速动力来自摩擦阻力,基本认为恒定。

能耗制动是将能量消耗到电机内阻上,制动力随着车速的降低而降低,也可通过控制使加速度减小得更快。

反接制动通过反加电压实现,制动力与所加的反向电压有关。

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