基于STM32的智能小车摄像头循迹系统毕业论文设计文档格式.docx

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电子信息工程

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；

学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；

学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；

在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

日期：

导师签名：

日期：

烟台大学毕业论文（设计）任务书

院（系）：

姓名

学号

毕业届别

专业

电子信息工程

毕业论文（设计）题目

基于STM32的智能小车摄像头循迹系统

指导教师

学历

本科

职称

教授

所学专业

无线电技术

具体要求（主要内容、基本要求、主要参考资料等）：

主要内容：

设计一个抗干扰能力强的智能小车循迹系统。

基本要求：

通过对本课程的设计，能够利用OV7670实现黑白线信息采集；

并且能够达到一定的抗干扰效果；

能够实现实时采集外界环境信息的效果。

主要参考资料：

[1]陈启军.嵌入式系统及其应用:

基于Cortex-M3内核和STM32F103系列微控制器的系统设计与开发.[M].北京:

同济大学出版社,2008.

[2]谭浩强.C语言程序设计.[M].北京:

清华大学出版社,2010.

[3]曾星星.基于摄像头的路径识别智能车控制系统设计[J].湖北汽车工业学院学报,

2008（6）:

P76-80.

进度安排：

第一阶段：

1～4周通过资料、网络、导师了解本设计所需要的知识、资料、相关软件及设计思路方案；

第二阶段：

5～8周请教老师查阅资料按要求并由实际情况逐渐得出设计方案及方法；

第三阶段：

9～11周根据方案在老师的指导下完成相关的软硬件设计；

第四阶段：

12～13周撰写论文（分初稿、定稿、审合、打印论文）；

第五阶段：

14周进行优化调试达到目标并进行论文答辩。

指导教师（签字）：

年月日

院（系）意见：

教学院长（主任）（签字）：

年月日

备注：

[摘要]现在人们越来越喜欢安全、节能、环保、智能化和信息化的汽车了，在智能汽车新时代，无人驾驶技术，得到了飞越的发展，成为了智能车时代的新标志。

智能小车不但逐步提高了车辆的控制水平和驾驶水平，而且也保障了车辆行驶的安全、畅通、高效特性。

本文主要讨论了智能车系统的设计方案，并且对智能车自主行驶的决策以及控制，算法也进行了相应的研究。

本论文首先设计了智能车的硬件结构，硬件方面以Cortex-m3为控制核心，另外其他辅助模块包括：

电源模块，图像传感模块，速度控制模块以及其他功能模块进行辅助，从而来完成智能车的硬件设计。

由于智能车有一个比较复杂跑道，传统的控制算法在复杂跑道情况下已经无法解决智能车的控制参数的问题。

因此本论文做了一些改进，本论文采用理论结合实际，我们采用了模糊PID控制算法来实现对智能车的控制，并进行了一定的实验。

在该系统中，由CMOS摄像头来实现路径识别，通过对小车的闭环控制，使小车能按照给定的黑色引导线平稳地循迹。

该系统能够很好地满足智能车对路径识别性能和抗干扰能力的要求，稳定误差小，调节相应时间比较快，具有较好的动态性能和良好的稳定性。

实验证明，所设计的智能车具有速度快，适应性强的特点。

[关键词]智能车；

图像处理；

比例积分微分

[Abstract]Nowmoreandmorelikesafety,energyconservation,environmentalprotection,intelligenceandinformationofvehiclesintheneweraofsmartcars,unmannedtechnology,hasbeenflyingoverthedevelopment,becamethenewlogoofthesmartcarera.Thesmartcarhasgraduallyincreasedthelevelofcontrolandthestandardofdrivingofthevehicle,butalsotoprotectthesafeandsmoothtraffic,efficientperformance.Thearticlefocusesonthedesignofintelligentvehiclesystems,andsmartcarindependentdrivingthedecision-makingsystemandcontrolalgorithmswerealsostudied.ThesisdesignsthemechanicalhardwarestructureoftheintelligentvehiclehardwaretocontrolthecoreCortex-m3,otherancillarymodulesinclude:

thepowersupplymodule,theimagesensormodule,thespeedcontrolmoduleandotherfunctionalmodulestocarryoutassisted,andthustocompletethesmarthardwaredesignofthecar.Doesnotmatchthesmartcaramorecomplicatedrunway,controlalgorithmsinthecontrolparametersofthesmartcarhasbeenunabletosolvecomplexrunwaycase.Therefore,thispaperhastodoimprovements,thepresenttheorywithreality,wehaveadoptedafuzzyPIDcontrolalgorithmtoachievecontrolofthesmartcar,andcarryoutcertainexperiments.

Inthissystem,theCMOScameraheadpathidentification,closed-loopcontrolofthecar,cartrackingsmoothlyinaccordancewiththeblackguidelinesgiven.Thesystemisabletomeettherequirementsoftheintelligentvehiclepathrecognitionperformanceandanti-jammingcapability,smallsteadystateerrorandadjusttheresponsetimeisfaster,hasbetterdynamicperformanceandgoodstability.

Theexperimentsshowthatthedesignofintelligentvehiclespeedadaptability.

[Keywords]IntelligentCar,ImageProcessing,PIDControl

绪论

随着智能小车技术的不断提高和增强；

智能化，安全化，环保性逐渐得到了人们的亲睐，在当今这个公路等级不断改善的情景下，特别是飞速发展的高速公路，人们对汽车的行驶速度有了更高的要求；

同时，在人们的物质生活水平和消费水平不断飞速提高的情况下，汽车的数量也随之逐渐快速的增加，车流量越来越大，汽车碰撞的发生几率也越来越大，，然而这些情况，在智能车出现以后，在很大情况下大大减少了因驾驶疏忽而造成交通事故的可能，也使得交通更加畅通，从而很大程度上保证了车辆行驶的安全，同时也保证了其他的人的人身和财产安全，因此发展智能小车是很重要的。

现在，国际上很多的研究机构已经开始关注智能交通系统（ITS）方面的研究工作了，并且也取得了很大的成果，已经研发出了一些智能化的原型车辆，并且进行了相应的测试。

然而这种智能化原型车研发，其整个过程得益于一些交叉学科的相关领域知识，如机器人技术、人工智能、自动控制、电子通讯、信号处理技术等，从中得到许多新观点，新方法。

从近来几年的发展来看，汽车电子的迅猛发展必将逐步满足人们对节能、安全、环保以及信息化和智能化的需求。

[1]

现在的智能控制在很多工厂和车间都有很大的应用舞台；

人性化，智能化是下一代智能控制的研究方向，目前，我国的研究广度和深度还是不够大，在很多领域几乎是零，需要我们进一步的加深对智能控制的研究，比如汽车电子控制，航天控制，轮船控制等等，在芯片性能上，国内的研究和开发也是欠缺的，芯片的稳定性在很大程度上限制了很多领域的进展，大多都是被国外垄断，这些都是需要我们来面对和改进的地方，也正是发展的重点。

此外，智能汽车在高速公路，山地，野外，现代物流业，现在制造系统及柔性制造系统中都有广泛运用，该研究已成为人工智能领域的一个非常重要的热点之一。

本文所研究的智能车是一个比较好的智能模型，通过摄像头循迹来获得路面的信息，通过处理后从而来引导小车的运行，达到一定的智能化。

1智能车系统总体介绍

1.1整体设计概述