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基于Cortex-M3的GPS导航智能车模型的设计与实现

作　者: 李佳庆
导　师: 耿恒山
学　校: 河北工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 智能车模型 Cortex-M3 模块化设计自底向上封装
分类号: TP242.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 38次
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内容摘要

智能车作为移动机器人的一个重要分支，既有移动机器人的共性，又有自身的特点。它是科技发展的产物，是一种综合了计算机科学，人工智能，控制技术等等多种高新科技的综合体。随着智能车技术的发展，它的应用领域越来越广泛，特别是智能交通系统兴起之后，人们对智能车的关注度越来越高，研究投入也越来越多。论文设计实现了一台基于Cortex-M3的GPS导航的智能车模型，它实现的功能是GPS导航和规避简单障碍物。论文采用模块化的设计方法，在对设计任务进行分析后将智能车系统的硬件分为处理器模块、GPS模块、电机驱动模块、红外避障探测模块、车底盘、电源模块六大模块。本智能车模型使用LPC1768路虎开发板做为处理器模块，以它与其余5个模块的通信、控制为基础搭建智能车模型的硬件平台。模型车系统的软件基于LPC1768，用C语言编写，设计采用自底向上的设计模式，分为3层框架，第一层包括电机控制部分和避障模块部分；第二层包括车辆动作模块和GPS数据解析模块；第三层包括导航模块。本文模型车的软件第一层和第二层模块实现了模型车的基本动作函数和经纬度数据解析的封装。第三层模块设计了一套经纬度导航执行方法，调用底层模块完成了导航功能。经过后期总体调试，该智能车模型系统能够完成最初的设计任务，并且也非常适合后期的功能拓展。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  §1-1 课题的背景、目的和意义  8
  §1-2 本课题研究现状  8-10
  §1-3 本论文的主要研究工作及内容安排  10-12
    1-3-1 本论文的主要研究工作  10
    1-3-2 本论文结构安排  10-12
第二章智能车模型总体设计方案  12-19
  §2-1 系统任务要求  12
  §2-2 系统总体结构框架  12-13
  §2-3 智能车模型系统各模块设计方案对比  13-18
    2-3-1 处理器模块  13-14
    2-3-2 定位数据采集模块  14-15
    2-3-3 障碍探测模块  15-16
    2-3-4 车底盘  16-17
    2-3-5 电机驱动模块  17-18
    2-3-6 电源模块  18
    2-3-7 设计方案选定  18
  §2-4 本章小结  18-19
第三章智能车模型系统硬件设计  19-31
  §3-1 智能车模型系统硬件模块选择  19-28
    3-1-1 路虎开发板  19-22
    3-1-2 GPS 模块  22-23
    3-1-3 障碍探测模块  23-24
    3-1-4 电机驱动模块  24-26
    3-1-5 车底盘  26-27
    3-1-6 电源模块  27-28
  §3-2 智能车硬件平台搭建  28-30
  §3-3 本章小结  30-31
第四章智能车模型系统软件设计  31-45
  §4-1 MDK 开发工具介绍  31-32
  §4-2 智能车模型系统软件总体框架  32-33
  §4-3 车辆行驶模块  33-38
    4-3-1 电机控制部分  33-34
    4-3-2 避障模块控制部分  34-37
    4-3-3 车辆行驶模块  37-38
  §4-4 GPS 数据解析模块  38-43
  §4-5 导航模块  43-44
  §4-6 本章小结  44-45
第五章智能车模型系统功能测试  45-49
第六章总结与展望  49-51
  §6-1 总结  49
  §6-2 展望  49-51
参考文献  51-53
附录 A  53-54
附录 B  54-56
附录 C  56-61
附录 D  61-64
致谢  64

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