智能汽車系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計
摘要
智能汽車,就是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用信息技術(shù)和智能控制技術(shù)武裝的汽車,利用最新科技成果,使汽車具有自動識別行駛道路、自動駕駛、自動調(diào)速等先進功能。本文詳細介紹基于CCD圖像傳感器的智能車系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。該系統(tǒng)以Freescale16 位單片機MC9S12DG128 作為系統(tǒng)控制處理器，采用CCD攝像頭獲取圖像信息，通過綜合閾值法和跟蹤邊緣檢測方法提取賽道黑線，指導(dǎo)小車巡線行駛。通過速度傳感器獲得小車的速度來實現(xiàn)智能車的閉環(huán)控制。通過對CCD攝像頭獲得的圖像信息來識別障礙物，進而控制智能車實現(xiàn)避障和除障功能。本文還詳細介紹怎樣用SD卡與單片機進行通信，通過SD卡來存儲單片機采集到的圖像信息或者速度信息，然后再上位機上進行分析調(diào)試。

關(guān)鍵詞: 智能車系統(tǒng)，CCD攝像頭，圖像采集，閾值法，跟蹤邊沿檢測法，F(xiàn)reescale16 位單片機，ＳＤ卡調(diào)試，機械手。

Abstract
Smart car, that is the vehicles armed by using information technology and intelligent control, in the network environment, use the latest scientific and technological achievements to make the car drive with automatic recognition, automatic drive, automatic speed control and other advanced features. The paper describes the implementation about intelligent vehicle system based on the CCD image sensor detailedly. In the system, we use Freescale16 bit microcontroller MC9S12DG128 as the system control processor and use CCD image sensor to obtain the track information, extract track black line by threshold and tracking edge detection methods and guide the car patrol lane. Extracting the speed of the car by speed sensors bring about the closed-loop control of intelligent vehicles. Use image information obtained through the CCD camera to identify the obstacle , then control the realization of intelligent vehicle obstacle avoidance and remover feature. This article also details how to use the SD card to communicate with the MCU, using SD card to store images information or speed information, and then analyze the debug on the host computer.

Key Words： Smart car system,CCD image sensor, Image Acquisition,Threshold ,Track edge detection method ,Freescale16 bits MCU , SD card debugging, Manipulator.
目 錄
摘要 I
Abstract II
目 錄 III
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究現(xiàn)狀 1
1.2.1國外研究現(xiàn)狀 2
1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2
1.3研究任務(wù)和意義 2
1.3.1研究任務(wù) 2
1.3.2研究意義 3
第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 4
2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計 4
2.2設(shè)計的注意事項 5
2.3 本章小結(jié) 6
第三章 智腀@禱到峁菇檣芎偷髡? 7
3.1前輪機構(gòu)調(diào)整 7
3.1.1主銷后傾角調(diào)整 7
3.1.2主銷內(nèi)傾角調(diào)整 7
3.1.3前輪外傾角調(diào)整 8
3.2后輪機構(gòu)調(diào)整 8
3.2.1底盤離地間隙 8
3.2.2后輪距調(diào)整 9
3.3 本章小結(jié) 9
第四章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 10
4.1 電路板設(shè)計 10
4.1.1 S12核心控制板模塊 10
4.1.2電機驅(qū)動模塊 10
4.1.3電源管理模塊 11
4.1.4 SD卡模塊 12
4.1.5舵機驅(qū)動模塊 12
4.2 傳感器模塊的選擇 13
4.2.1速度傳感器模塊 13
4.2.2距離傳感器模塊 13
4.2.3圖像傳感器模塊 14
4.3 機械手抓取模塊 15
4.2.1機械手模塊 15
4.2.2機械手組裝構(gòu)件 16
4.4 本章小結(jié) 16
第五章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 17
5.1 S12單片機片內(nèi)資源 17
5.2 初始化程序設(shè)計 18
5.2.1 時鐘初始化 18
5.2.2 ECT 模塊初始化 19
5.2.3 PWM模塊的初始化 19
5.2.4 AD模塊的初始化 20
5.2.5 SPI串行通信模塊的初始化 20
5.3 視頻采集和黑線提取 21
5.3.1 視頻采集 21
5.3.2 濾波處理 23
5.3.3 提取黑線和障礙物 24
5.3.4 圖像校正 26
5.3.5 速度控制 27
5.3.6 轉(zhuǎn)向舵機控制 28
5.3.7 轉(zhuǎn)向參考行的選擇 28
5.3.8 避障控制 28
5.3.9 除障控制 29
5.4 本章小結(jié) 30
第六章 SD卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計 31
6.1 SD卡文件系統(tǒng)介紹 31
6.2 SPI總線介紹 32
6.3 SD卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案設(shè)計 32
6.4 MC9S12DG128B 與 SD卡接口電路設(shè)計 33
6.5 SD卡軟件系統(tǒng)的設(shè)計 34
6.5.1 FAT文件系統(tǒng) 34
6.5.2 命令時序 36
6.5.3 常用命令 36
6.5.4 SD卡的初始化 38
6.5.5 SD卡數(shù)據(jù)塊的讀寫 38
6.5.6 　FAT16 文件讀寫 39
6 .6. 實驗結(jié)果 40
總結(jié) 40
參考文獻 41
致謝 43
致謝 44