摘要根据“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的要求，完成了视觉导引自平衡车控制系统的软件设计。在简单介绍硬件组成结构和硬件资源配置后，着重论述了智能车控制系统的软件设计部分。软件设计中采用了模块化设计方法，将控制系统划分为了：图像采集模块、姿态数据获取模块、直立控制模块、速度控制模块、方向控制模块、卡尔曼滤波模块、蓝牙通信模块和人机接口模块，并对各模块进行了详细设计。最后，为了验证软件设计的正确性，进行了分模块调试和系统联调工作。调试结果表明智能车在赛道上运行情况良好，视觉导引自平衡车软件设计达到了预期目标。68288

毕业论文关键词  智能车  视觉导引  自平衡  软件设计  图像处理

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Software Design of Vision-guided Self-balance Vehicle Control System for the FreescaleCup Intelligent Car Competition

Abstract

Based on the National Undergraduate Students “Freescale Cup” Intelligent Car Competition, the software design of a vision-guided self-balance vehicle control system is completed. After the composition of hardware and configuration of hardware resources are introduced, the software design is discussed in detail. The software design of the control system is pided into several modules with modularize method, including image acquisition module，attitude data acquisition module, vertical control module，speed control module，direction control module， Kalman filtering module，Bluetooth  module and man-machine interface module. Then every module is designed in detail. In order to verify the correctness of the software design, the module debugging and debugging of whole system are completed. The test result of control system means the initial target is achieved.

Keywords  Intelligent Car  Vision-guided  Self-balance  Software design  Image processing 

目  次

1  绪论 1

1．1  课题研究背景及意义 1

1．2  国内外研究现状 1

1．3  全国大学生“飞思卡尔”杯智能车竞赛简介 3

1．4  本文研究内容 3

2  视觉导引自平衡车控制系统总体设计 5

2．1  视觉导引自平衡车总体方案设计 5

2．2  视觉导引自平衡车控制系统硬件资源配置 6

2．3  本章小结 7

3  视觉导引智能车控制系统软件总体设计 8

3．1  开发环境简介 8

3．2  控制系统需求分析 10

3．3  控制系统软件架构设计 10

3．4  控制系统工作时序 12

3．5  控制系统工作总流程图 14

3．6  本章小结 16

4  视觉导引自平衡车控制系统原理 17

4．1  直立控制原理 17

4．2  速度控制原理 18

4．3  方向控制原理 18

4．4  直立行走原理