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本文以第十届“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛为背景，按照软件设计规范要求，提出了基于32位Kinetis KEA128微控制器的双车协同模式下从电磁导引智能车控制系统软件总体设计方案，详细阐述了系统总体需求、总体结构和工作原理。在此基础上，完成了软件各功能模块的具体设计，主要包括：定时中断模块、PWM波模块、电磁检测模块、红外测距模块、舵机控制模块、电机转速闭环控制模块、通信模块和人机交互模块。为实现双车协同，从车还加入了红外测距模块。最后，完成了双车协同模式下从电磁导引车控制系统软件调试，实际运行结果表明所设计的软件功能满足预期要求，运行可靠。 29842
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毕业论文关键词 智能车 电磁导引 双车协同 控制 软件
Title Design and Implementation of Intelligent Vehicle for the 10th Freescale Cup—— Software Design of the Control System of the Electromagnetic Guidance Following Vehicle in Dual Vehicle Cooperative Mode Abstract According to the Tenth Freescale Cup of National undergraduate smart car contest, this paper accomplished the software design of the control system of the electromagnetic guidance following vehicle ,which is based on the 32-bits Kinetis KEA128,in dual vehicle cooperative mode by the design specification. The overall design scheme of software design of the control system of the electromagnetic guidance following vehicle is put forward and the overall demands, structure and working principle of the system are described in this paper. Each module, including PIT module, PWM module, Electromagnetic Guidance module, IR ranging module, Servo Control module, the motor speed closed-loop control module, communication module and human-computer interaction module, of the software is introduced in detail.To achieve dual vehicle cooperative, the IR ranging module is carried out. Finally, the debugging of the dual vehicle cooperative system by the electromagnetic guidance software is realized. The result of the debugging shows the design realized the system demand.
Keywords Smart Car Electromagnetic Guidance Dual Vehicle Cooperative Control Software
目次
1引言.1
1.1课题研究背景和意义.1
1.2课题研究现状1
1.3全国大学生智能车竞赛简介.2
1.4本文主要研究内容.2
2双车协同模式下从电磁导引车控制系统总体设计.3
2.1系统需求分析3
2.2系统组成结构3
2.3系统工作原理5
2.4本章小结.6
3双车协同模式下从电磁导引车控制系统硬件简介.7
3.1KEA128简介7
3.2电机.8
3.3舵机.9
3.4编码器9
3.5系统外设引脚分配.10
3.6本章小结.10
4双车协同模式下从电磁导引车控制系统软件设计11
4.1系统软件总体架构设计.11
4.2系统工作总体流程图设计.11
4.3系统各组成模块设计.13
4.4本章小结.24
5双车协同模式下从电磁导引车控制系统调试26
5.1开发平台简介26
5.2软件的调试.26
5.3调试中的问题28
5.4本章小结.28
结论.29
致谢.30
参考文献31
1 引言
1.1 课题研究背景和意义 智能车辆也叫作无人车辆，它是一个综合的系统，主要功能包括环境感知能力、数据处理能力、决策控制能力以及多等级辅助驾驶的能力[1-2]。智能汽车集中运用了计算机、传感技术、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体[3]。现如今智能车领域已成为世界车辆工程领域研究的热点并且已经成为汽车工业增长新的动力，许多发达国家都已经将智能车纳入到各自重点发展的智能交通系统中了。 我国从上世纪 80年代开始着手无人驾驶汽车的研制开发，虽然与国外智能车的研究与发展相比还有一定的差距，但目前我国也取得了阶段性成果[4]。 智能车辆研究的主要目的是在于降低日益严重的交通事故发生率,提高现有道路交通的运输效率,在一定程度上缓解能源消耗和环境污染等问题[5]。智能车辆的研究，在很大程度上可以推动生产力发展，推动社会进步，提高人们的生活水平[6]。 本课题以第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛为背景，完成双车协同模式下从电磁导引车控制系统的软件设计。通过该课题训练，学生将掌握智能车系统总体组成结构与工作原理，掌握基于 MCU 进行系统软件设计的基本流程和方法，完成双车协同模式下从电磁导引车控制系统的软件设计。课题重点培养学生系统分析与综合设计能力，学生最终将学会如何将所学的基础理论、专业知识和基本技能综合应用到具体的工程设计中去，从而使其分析问题、解决问题的能力得到进一步的提高，为以后进一步从事科学研究打下基础。