摘 要本文以第十三届恩智浦智能车竞赛为背景，设计了一个光电四轮智能车主板电路。该智能车主板包括主控芯片、电源、摄像头、可编程LED灯、无线通信模块等。本课题在智能车竞赛的基础上继续改进，以恩智浦半导体公司生产的32位微控制器MK66FX1M0VLQ18作为主控单元，通过摄像头采集并处理赛道数据，并将摄像头处理后的图像在LCD上显示出来，为了能够方便修改和确定智能车的稳定参数值，本课题还使用编码器对智能车的速度进行采集，使用了蓝牙模块作为通信模块，并且通过大量的软硬件测试，实现稳定可靠的智能车主板控制系统。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景与意义 1
1.2国内外现状与发展趋势 1
1.3大学生智能车竞赛 1
1.4本课题的主要研究内容 1
第二章 系统总体设计 3
2.1智能车的工作方式 3
2.2电路设计总方案 3
第三章 智能车主板基本模块 4
3.1单片机系统 4
3.2数字摄像头 5
3.3编码器 6
3.3舵机 6
3.4电源控制模块 7
3.5无线通信模块 8
3.5.1无线通信系统 8
3.5.2无线通信模块山外NRF 8
3.6 LCD显示 9
3.7 本章小结 9
第四章 机械外观设计 10
4.1智能汽车车体机械建模 10
4.2 智能汽车部分结构安装及改造 11
4.2.1 舵机的安装 11
4.2.2电路板的安装 11
4.2.3 轮胎的选用 12
4.2.4摄像头的安装 12
4.3 本章小结 12
第五章 主板的设计与调试 13
5.1 智能车主板的设计 13
5.2 智能车主板的调试 14
5.2.1 舵机调试 14
5.2.2 摄像头及显示屏调试 14
5.2.3拨码开关调试 14
5.2.4无线调试模块 15
5.3 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
本章小结 15
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附件1 18
第一章 绪论
1.1课题研究的背景与意义
随着科学水平的飞速发展和人民生活水平的提高，汽车的普及率日益提高，成为人们出行不可或缺的代步工作，为了方便人们的出行以及汽车在拥挤的道路上如何保障安全来减少事故的发生成为我们研究的焦点。本论文以第十三届“恩智浦”杯智能汽车竞赛光电四轮组比赛为出发点，自行设计光电四轮智能车的驱动模块电路，为智能车在比赛提供良好、稳定的驱动电路，实现与主板稳定的信号连接与通信，使得智能车以最快速度完成，并且不做出任何违规行为。对智能车驱动电路的设计内容涵盖了控制、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识[1]，让学生能在这个过程使自己的所学融会贯通，提高自己的动手能力。
1.2国内外现状与发展趋势
随着21世纪无人驾驶技术的飞速发展，逐渐形成了一场以智能车辆智能车辆为核心的交通系统的变革。由于其各种优点现已被各国重视。从自20世纪90年代起，汽车市场的竞争力日趋加大，导致各个公司都在努力发展智能汽车。其中被大家所熟知是特斯拉。近几年，发达国家已经开始了对现有公路的改造以适应智能汽车的发展。欧美的部分国家已经投入了大量的物质，来对智能车辆进行研究和应用[2]。在此大环境下，我国在本国国情基础，在“十五”中根据对综合交通体系发展规划提出了“以市场经济为导向，以可持续发展为前提，建立客运快速化和货运物流化的智能型综合交通运输体系”的长期战略目标。因此，对国外的先进的研究成果进行参考，再此基础上做出具有我国独立产权的智能车辆，这将是我国未来智能交通系统的突破点。
1.3大学生智能车竞赛
团队课题来源于第13届全国大学生智能汽车竞赛。智能车竞赛是从2006开始，由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛[1]。至今已经成功举办了十二届，旨在培养和提高大学生模拟复杂工程问题的能力。本课题属于综合性和实践性都比较强的课题，通过此次项目，可以有效地提高学生的研发能力、动手实践能力、工程应用能力及团队协作能力。而本课题要实现的本课题是光电四轮智能车的设计与实现的一部分，主要设计和实现光电四轮智能车的硬件系统的驱动模块。
1.4本课题的主要研究内容
本论文是以全国大学生第十三届智能车竞赛光电组的比赛规则为基础，设计的一套能实现自动控制的智能车主控板。并在比赛的基础上进行改进，将主芯片从原来的MK60FX512VLQ15修改为MK66FX1M0VLQ18，同时也添加了蓝牙和NRF无线调试模块。
本篇论文主要由五个章节构成：
第一章主要介绍了智能车研究背景和介绍了恩智浦智能车竞赛的完成要求。
第二章主要介绍了主板的整体设计概念。
第三章主要介绍了主板上的各个模块的搭建思路以及电路，主要包括单片机、传感器、电源模块、蓝牙模块和驱动模块。
第四章主要介绍了在设计过程中对原本车模的改变。
第五章主要介绍了在绘制PCB的时候的一些注意事项，以及一些模块的调试。
最后是本篇论文的结束语、致谢、参考文献和附录
第二章 系统总体设计
2.1智能车的工作方式
本智能车系统采用恩智浦公司32位Kinetis(ARM® Cortex™‐M4)核心控制器MK66FX1M0VLQ18为主控芯片。使用数字CMOS摄像头OV7725对赛道进行识别，准确的说是拍摄赛道，然后经由摄像头自带的二值化处理方法对图像进行处理[2]，处理完成之后将图像转递MK66FX1M0VLQ18单片机，在由单片机根据数据对信号进行调整，以此来实现对电机和舵机的有效控制，再根据信号对电机和舵机进行有效控制。最后由欧姆龙编码器来监控舵机的转速 。
2.2电路设计总方案
根据智能车主板的制作要求，以K66芯片为核心外接电源稳压模块、摄像头、LCD显示、蓝牙、拨码开关等模块构成智能车主板。
电源稳压模块将驱动板输出的电压转成3.3V给K66、摄像头、编码器等供电，LCD和舵机由驱动板输出的电压直接供电，摄像头等将采集到的信号传递给单片机，单片机根据传感器的信号来控制舵机、电机、LCD液晶的显示。

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