本科毕业设计自动泊车系统的设计.docx

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本科毕业设计自动泊车系统的设计

内蒙古科技大学

本科生毕业设计说明书（毕业论文）

题目：

自动泊车系统的设计

学生姓名：

xxx

学号：

1167118xxx

专业：

电子信息工程

班级：

2011-2班

指导教师：

xxx

自动泊车系统

摘要

随着车辆的普及度、保有量越来越高，街道、小区、公路、停车场等拥挤不堪，人们对车辆的可操作性和智能性也提出了更多的要求，所以智能的自动泊车的研发迫在眉睫。

本设计以蓝牙模块与单片机最小系统通过串口相连接，并与电脑端蓝牙连接实现下位机与上位机之间的通信过程,从而实现自动泊车的功能。

本设计由上位机、蓝牙模块、STC15F2K61S2单片机最小系统、GY-26电子指南针模块、光电避障模块、超声波模块、电机驱动模块、舵机组成系统。

主要包括以下几个方面：

第一，硬件电路设计，硬件电路通过AltiumDesigner软件进行硬件电路设计，主要包括包括电源系统和单片机最小系统，第二，STC15F2K61S2单片机最小系统设计，最小系统可以实现超声波数据、光电避障模块数据、电子指南针模块数据的接受，由上位机端发送命名实现对小车的相应控制。

第三，上位机软件设计，上位机由CSharp语言在VisualStudio2010平台编写，主要实现对由下位机说发送的数据进行处理并实时显示出来的，并且对自动泊车系统进行整体控制，通过蓝牙向单片机最小系统发送数据，单片机接收到数据后控制小车完成侧位泊车或倒车入库动作。

关键词：

上位机；单片机最小系统；自动泊车

Automaticparkingsystem

Abstract

随着车辆的普及度、保有量越来越高，街道、小区、公路、停车场等拥挤不堪，人们对车辆的可操作性和智能性也提出了更多的要求。

然而，对于许多驾驶员而言，顺列式驻车是一种痛苦的经历，在我国许多的大中型城市，甚至是三四线城市，由于城市的规划和发展不能满足人们日益猛增的生活空间的需求，所以停车空间有限，将汽车驶入狭小的空间已成为一项必备技能。

地上、地下、以及停车楼的出现缓解了一部分的停车问题，但是很少有不费一番周折就停好车的情况，停车可能导致交通阻塞、神经疲惫、甚至是刮蹭现象和保险杠被撞弯，是非常容易造成车辆损坏和行车事故。

Withthepopularizationofvehicle,retainsthequantityismoreandmorehigh,streets,communities,roads,parkinglotsandothercrowded.Peopleofthevehiclecanalsoputforwardmorerequirementsfortheoperationandintelligent,sotheresearchanddevelopmentofintelligentautomaticparkingisimminent.ThisdesigntakestheBluetoothmoduleandthemicrocontrollersmallestsystemthroughtheserialport,andrealizesthecommunicationprocessbetweenthelowercomputerandtheuppercomputerwiththeBluetoothconnectionofthecomputerterminal.

本设计由上位机、蓝牙模块、STC15F2K61S2单片机最小系统、GY-26电子指南针模块、光电避障模块、超声波模块、电机驱动模块、舵机组成系统。

主要包括以下几个方面：

第一，硬件电路设计，硬件电路通过AltiumDesigner软件进行硬件电路设计，主要包括包括电源系统和单片机最小系统，第二，STC15F2K61S2单片机最小系统设计，最小系统可以实现超声波数据、光电避障模块数据、电子指南针模块数据的接受，由上位机端发送命名实现对小车的相应控制。

第三，上位机软件设计，上位机由CSharp语言在VisualStudio2010平台编写，主要实现对由下位机说发送的数据进行处理并实时显示出来的，并且对自动泊车系统进行整体控制，通过蓝牙向单片机最小系统发送数据，单片机接收到数据后控制小车完成侧位泊车或倒车入库动作。

ThedesignofthePCandBluetoothmodule,STC15F2K61S2MCUminimumsystem,GY-26electroniccompassmodule,photoelectricobstacleavoidancemodule,ultrasonicmodule,motordrivemodule,servosystem.Mainlyincludesthefollowingaspects:

first,hardwarecircuitdesign,hardwarecircuitthroughAltiumdesignersoftwarewerehardwarecircuitdesign,includingincludingpowersupplysystemandthesmallestsingle-chipsystem.Second,STC15F2K61S2smallestsingle-chipsystemdesign,theminimumsystemcanrealizeultrasonicdata,photoelectricobstacleavoidancemoduledata,electroniccompassmoduledatareceived,sentbythehostcomputerendnamedthecorrespondingcontrolofthecar.Third,PCsoftwaredesignandPCbyCsharplanguageontheplatformofVisualStudio2010prepared,mainlytoachievebytheslavecomputersaidtransmitteddataforprocessingandreal-timedisplay,andtheautomaticparkingsystemintegratedcontrol,viaBluetoothtosenddatatotheMCUminimumsystem,MCUreceivesthedatacontrolthecarlateralparkingorreversingstorageaction.

关键词：

上位机；单片机最小系统；自动泊车；硬件电路设计

Keywords:

PC,minimumsingle-chipmicrocomputer,automaticparking

第一章绪论

一.1课题的目的和意义

1．课题的目的

自动泊车系统就是一种凭借检测车辆周边路况和路径来寻找最合适的泊车地点,借此来调整车辆的转弯半径、车速、停车方位和前后位置移动,使得车辆能够在系统的控制中自主的驶入泊车位的系统。

相比于人工手动泊车事难度大、不好精确把握角度、以往的倒车雷达机械智能化程度低、可操作性不强等缺点,我设计的这个系统不仅仅提高了车辆在泊车的过程中的自动化水平、可靠性和准确性,并且很大程度的减小了驾龄时间短的司机驾驶车辆的困难程度,让驾驶员彻底从泊车的繁琐操作中解脱出来，也可以成为将来实现车辆的自动驾驶的一个基石，让车辆驾驶和停靠变得更加简单方便。

2．课题的意义

随着车辆的普及度、保有量越来越高，街道、小区、公路、停车场等拥挤不堪，人们对车辆的可操作性和智能性也提出了更多的要求。

然而，相对于很多的司机朋友特别是女司机来说，顺列式泊车是的是有相当大的难度的，随着我国国力的发展城市的规模越来越大，人口和停车位的紧张的矛盾日益突出，甚至是三四线城市，由于城市的规划和发展不能满足人们日益猛增的生活空间的需求，由于停车空间和停车距离相对较小，安全准确的将车辆泊人正确位置对于驾驶员来说有很大的难读。

地上、地下、以及停车楼的出现缓解了一部分的停车问题，可是想要轻而易举的就找到方便的停车地点停好车仍然不是一件简单的事情。

泊车由于长时间的精神紧张常常是导致阻塞交通的重要原因之一，如果操作不当很容易发生剐蹭事故和损坏前后的保险杠。

因此，研发智能自动泊车系统势在必行。

值得庆幸的是，科学技术的的进步让我们解决这个问题成为了可能，那就是自动泊车系统。

我们可以想象到这样的情景，当您需要泊车的时候，告别了前进和后退的试探和繁琐的操作，取而代之的是简简单单的按动自动泊车的功能指令，车辆就会安全准确的自动泊如停车位置，让停车变得安全简单。

一.2课题的国内外研究现状

1．国内研究现状

因为我国汽车工业发展起步较晚，所以国内观月自动泊车系统相关专业的研发起步也相对较晚[1]。

截至目前，依然是处于在研究院和高校的理论研究阶段，所进行一些理论仿真和模拟实验阶段，并没有投入实际汽车工业中，更谈不上量产化。

但是，随着我国汽车工业和自动化以及信息化技术的发展，我国对智能机器驾驶车辆和智能机器人进行的相关研发工作已经取得长足的进步和可喜的成绩。

比如，清华大学的研发团队就在研发室外移动机器人THMR-III和THMR-V上面取得了成功，清华大学的研发团队在车上配置了磁罗盘光码盘定位系统，彩色摄像机，超声波传感器，GPS地位系统等[2]。

吉林大学的相关研究是基于JLUIV系列的视觉智能导航车辆。

就关于自动泊车系统的控制算法的研究，国内目前关于自动泊车系统的研究目前仍然处于起步阶段，其中主要是采用了模糊控制等相关技术。

早在1999年，上海大学的姚必正、吴志坚，就是利用了多维模糊控制器，最终成功地完成了在既定的平面内，选取任意一点上的小车的倒车控制。

模糊控制器成功地实现了给定平面内任意一点上小车的倒车控制。

2005年，首都师范大学的杨昔阳和他的团队，根据他们所提出的变论域自适应模糊控制器的基本思想，成功的设计完成了一种可以适用于卡车倒车的自适应模糊控制器，并且通过仿真实验证明了，该系统实现了良好的普遍适性和相对较高的灵敏性和准确性。

2009年，吉林大学郭孔辉和他的团队，利用MATLAB/SINIULINK和相关技术，搭建了基于汽车运动学模型和平行泊车坏境的平台，提取了从技术熟练驾驶员的泊车经验，并且将其中的模糊规则嵌入到模糊控制器中，借此来检验它的可行性和合理性。

关于车位检测技术在自动泊车系统中的的应用，何锋在2009年提出了一种车位检测方法，其主要方法是利用增量式编码器和超声波传感器检的结合应用，基于这种方法是通过对所得到测试结果的误差分析，借此来验证其方法的可行性。

就我们现在所讨论的自动泊车系统的研发，可以归类于智能车辆控制研究领域的重要研究问题，它不仅仅具有创新性和复杂性，而且还具有实用性和研发前景性。

我们国内的相关研究学者在次问题上的各类算法计算，加上自动泊车系统的模型搭建等各个方面都做了大量的深入的研究，并且取得了相应的研究成果。

根据实验模型、验样车为基础概念做了繁多大量的实验，关于研究理论和研究方面都做到了很大的改进和创新。

根据对现今我国国内所发表的学术研究和论文的了解，伴随着我国汽车工业、装备制造业以及我国智能机械化制造水平的提升，我们国内的研发团队和研发人员就自动泊车的相关探讨和研究，基本上达到了