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    摘要本文以 2015 年全国大学生“Freescale”杯智能汽车竞赛为背景。为使小车能在灯塔控制下自动出发和停止，并能高速识别和跟踪未知路径的赛道，提出了以K60 微控制器和线性 CCD 为主要部件的光电导引自平衡车控制系统硬件设计方案。整个设计主要包括元器件选型、系统原理图设计、PCB设计、车模机械调整。为了增加系统的可文护性和调试便捷性，采用模块化设计方法。将整个硬件系统划分为最小系统模块、稳压模块、传感器模块、电机驱动模块和调试模块。并对传感器、控制板、电池的安装方式进行了优化。最后，分模块检测和整体联调。实验结果表明，本系统运行可靠满足设计要求。31805
    毕业论文关键词 智能车 自平衡 线性 CCD 硬件设计
    Title Design and Realization of Intelligent Vehicle for thetenth Freescale Cup—Hardware Design of photoelect-Ricity-guided self-balanced Intelligent VehicleControl System under the control of the beacon.
    AbstractThis passage is based on the Freescale Cup National University intelligent car contest in 2015. In order to make the car start and stop under the control of lighthouse and identify the track in black and white.The paper proposes a photoelectricity-guided self-balanced Intelligent Vehicle hardware design with the linear CCD and K60 microcontroller.It mainly include devices selection, schematic designing, printed circuit board drawing,modification of car model. In order to increase the maintainability of the system, the hardware system is designed by modules, including Minimum system module, power module, sensor module, motor driving module and debugging module。The installation of controlboards, sensors and the battery are optimized. Finally，the functional modules are tested.It is proved that the design of the smart car meets the requirements.
    Keywords Intelligent Car self-balance Linear CCD Hardware design
    目 次
    1 引言1
    1.1 课题研究背景及意义.1
    1.2 智能汽车国内外研究现状.1
    1.3 智能车相关技术简介.2
    1.4 论文主要研究内容.2
    2 光电导引自平衡车总体方案设计4
    2.1 系统需求分析.4
    2.2 系统框架设计.4
    2.3 工作原理简介.6
    2.4 本章小结.6
    3 光电导引自平衡车控制系统硬件电路设计7
    3.1 硬件电路总体设计.7
    3.2 最小系统电路设计.8
    3.3 电源稳压模块设计.13
    3.4 电机驱动模块设计.16
    3.5 姿态传感器模块接口电路设计.20
    3.6 线性 CCD传感器模块接口电路设计.20
    3.7 速度检测模块接口电路设计.21
    3.8 OLED接口电路设计. 23
    3.9 灯塔检测模块电路设计.23
    3.10 系统 PCB设计与实现. 26
    3.11 本章小结. 28
    4 光电导引自平衡车机械组装29
    4.1 前期准备.30
    4.2 电池安装.30
    4.3主板和核心板安装.31
    4.4驱动板安装.32
    4.5姿态检测模块安装.33
    4.6灯塔模块和线性CCD安装.34
    4.7其他.35
    4.8本章小结.36
    5系统调试37
    5.1核心传感器检测.37
    5.2系统联调.39
    5.3本章小结.40
    结论41
    致谢42
    参考文献43
    附录光电小车实物图45
    1 引言1.1 课题研究背景及意义100多年前，第一辆汽车诞生,然而直到现在汽车技术还在飞速进步。在这一百多年中，汽车在材料运用、动力性、控制方式、安全保障等方面有了较大的提高。近年来，尤其是在互联网时代中，物联网概念深入人心，智能化设备逐渐进入人们的生活，智能车也不例外。智能车正在野外作业、柔性制造系统、现代物流中都有广泛的运用，成为智能领域研究和发展的重要部分[1]。
    1.2 智能汽车国内外研究现状由于智能车系统结合了各个技术，包括通信技术、传感技术、网络技术、信号处理技术、图像识别技术、机械技术、自动控制理论和算法等，它的综合性非常强[2]。国际上有名的科技公司、高等学府、实验科研单位等都在加紧进行智能车的研制，中国也在紧跟国际步伐，加紧智能车的开发。
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