自動(dòng)泊車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除，謝謝！內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）題學(xué)專班xxx2011-2班內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）自動(dòng)泊車系統(tǒng)摘要隨著車輛的普及度、保有量越來越高，街道、小區(qū)、公路、停車場(chǎng)等擁擠不堪，人們對(duì)車輛的可操作性和智能性也提出了更多的要求，所以智能的自動(dòng)泊車的研發(fā)迫在眉睫。本設(shè)計(jì)以藍(lán)牙模塊與單片機(jī)最小系統(tǒng)通過串口相連接，并與電腦端藍(lán)牙連接實(shí)現(xiàn)下,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車的功能。STC15F2K61S2GY-26電子指南針模塊、光電避障模塊、超聲波模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)組成系統(tǒng)。主要包括以下幾個(gè)方面：第一，硬件電路設(shè)計(jì)，硬件電路通過AltiumDesigner軟件進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)，主STC15F2K61S2單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最小系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)超聲波數(shù)據(jù)、光電避障模塊數(shù)據(jù)、電子指南針模塊數(shù)據(jù)的接受，由上位機(jī)端發(fā)送命名實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的相應(yīng)控制。第三，上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)，上位機(jī)由CSharp語言在VisualStudio2010示出來的，并且對(duì)自動(dòng)泊車系統(tǒng)進(jìn)行整體控制，通過藍(lán)牙向單片機(jī)最小系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后控制小車完成側(cè)位泊車或倒車入庫動(dòng)作。關(guān)鍵詞：上位機(jī)；單片機(jī)最小系統(tǒng)；自動(dòng)泊車I內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）AutomaticparkingsystemAbstractWiththepopularizationofvehicle,retainsthequantityismoreandmorehigh,streets,communities,roads,parkinglotsandothercrowded.Peopleofthevehiclecanalsoputforwardmorerequirementsfortheoperationandintelligent,sotheresearchanddevelopmentofintelligentautomaticparkingisimminent.ThisdesigntakestheBluetoothmoduleandthemicrocontrollersmallestsystemthroughtheserialport,andrealizesthecommunicationprocessbetweenthelowercomputerandtheuppercomputerwiththeBluetoothconnectionofthecomputerterminal.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.Key:PC,minimumsingle-chipmicrocomputer,automaticparking內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）目錄摘要.................................................................................................................................IAbstract..............................................................................................................................II第一章緒論......................................................................................................................11.1.............................................................................................11.2課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀....................................................................................2第二章原理和技術(shù)..........................................................................................................52.1AltiumDesigner軟件的應(yīng)用..............................................................................52.2STC15F2K61S2單片機(jī)最小系統(tǒng)的應(yīng)用..........................................................52.3.............................................................................................62.4CSharp語言與MicrosoftVisualStudio2010開發(fā)平臺(tái).........................82.5.............................................................................................................9第三章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì).................................................................................................113.1....................................................................................................113.2...............................................................................................123.3...............................................................................................12第四章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)................................................................................................144.1...............................................................................................144.1.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路........................................................................................144.1.2舵機(jī)........................................................................................................15內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）4.1.3超聲波測(cè)距模塊....................................................................................164.2...............................................................................................174.2.1電子指南針模塊數(shù)據(jù)接收與校準(zhǔn)程序?qū)崿F(xiàn)........................................184.2.2串口發(fā)送接收與處理功能程序?qū)崿F(xiàn)....................................................194.2.3小車控制程序?qū)崿F(xiàn)................................................................................204.3...............................................................................................234.3.1系統(tǒng)時(shí)間顯示部分................................................................................244.3.2串口設(shè)置部分........................................................................................244.3.3自動(dòng)泊車狀態(tài)顯示部分........................................................................254.3.4數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)顯示部分................................................................................254.3.5指南針控制部分....................................................................................264.3.6自動(dòng)泊車控制部分................................................................................264.4...............................................................................................264.4.1定時(shí)器組件timer的使用及程序編寫..................................................274.4.2串口組件serialPort的使用...................................................................284.4.3串口觸發(fā)事件函數(shù)comm_DataReceived.............................................284.4.4指南針控制部分程序?qū)崿F(xiàn)....................................................................294.4.5指南針控制部分程序?qū)崿F(xiàn)....................................................................30第五章總結(jié)與發(fā)展趨勢(shì)................................................................................................31參考文獻(xiàn)..........................................................................................................................32附錄..................................................................................................................................34致謝..................................................................................................................................46內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）第一章緒論1.1課題的目的和意義1．課題的目的自動(dòng)泊車系統(tǒng)就是一種憑借檢測(cè)車輛周邊路況和路徑來尋找最合適的泊車地點(diǎn),借此來調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)彎半徑、車速、停車方位和前后位置移動(dòng),使得車輛能好精確把握角度、以往的倒車?yán)走_(dá)機(jī)械智能化程度低、可操作性不強(qiáng)等缺點(diǎn),我性,并且很大程度的減小了駕齡時(shí)間短的司機(jī)駕駛車輛的困難程度,讓駕駛員徹底從泊車的繁瑣操作中解脫出來，也可以成為將來實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)駕駛的一個(gè)基石，讓車輛駕駛和?？孔兊酶雍?jiǎn)單方便。2．課題的意義隨著車輛的普及度、保有量越來越高，街道、小區(qū)、公路、停車場(chǎng)等擁擠不力的發(fā)展城市的規(guī)模越來越大，人口和停車位的緊張的矛盾日益突出，甚至是三四線城市，由于城市的規(guī)劃和發(fā)展不能滿足人們?nèi)找婷驮龅纳羁臻g的需求，來說有很大的難讀。地上、地下、以及停車樓的出現(xiàn)緩解了一部分的停車問題，容易發(fā)生剮蹭事故和損壞前后的保險(xiǎn)杠。置，讓停車變得安全簡(jiǎn)單。1內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）1.2課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1．國內(nèi)研究現(xiàn)狀發(fā)起步也相對(duì)較晚。截至目前，依然是處于在研究院和高校的理論研究階段[1]機(jī)器駕駛車輛和智能機(jī)器人進(jìn)行的相關(guān)研發(fā)工作已經(jīng)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步和可喜的成績(jī)。THMR-III和THMR-V色攝像機(jī)，超聲波傳感器，GPS地位系統(tǒng)等。[2]吉林大學(xué)的相關(guān)研究是基于JLUIV系列的視覺智能導(dǎo)航車輛。就關(guān)于自動(dòng)步階段，其中主要是采用了模糊控制等相關(guān)技術(shù)。早在1999年，上海大學(xué)的姚必正、吳志堅(jiān)，就是利用了多維模糊控制器，制器成功地實(shí)現(xiàn)了給定平面內(nèi)任意一點(diǎn)上小車的倒車控制。2005年，首都師范大學(xué)的楊昔陽和他的團(tuán)隊(duì)，根據(jù)他們所提出的變論域自較高的靈敏性和準(zhǔn)確性。2009年，吉林大學(xué)郭孔輝和他的團(tuán)隊(duì)，利用MATLAB/SINIULINK和相關(guān)可行性和合理性。2009年提出了一種車位檢測(cè)方法，其主要方法是利用增量式編碼器和超聲波傳感器檢的結(jié)合應(yīng)用，基于這種方法是通過對(duì)所得到測(cè)試結(jié)果的誤差分析，借此來驗(yàn)證其方法的可行性。2內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）的模型搭建等各個(gè)方面都做了大量的深入的研究，并且取得了相應(yīng)的研究成果。面都做到了很大的改進(jìn)和創(chuàng)新。根據(jù)對(duì)現(xiàn)今我國國內(nèi)所發(fā)表的學(xué)術(shù)研究和論文的了解，伴隨著我國汽車工之上，我國的自動(dòng)泊車系統(tǒng)的研究已經(jīng)已經(jīng)取得了和可喜的成果。2．國外研究現(xiàn)狀寶馬、保時(shí)捷、奧迪、保時(shí)捷、標(biāo)致、梅賽德斯·奔馳、道奇、福特等都已將該系統(tǒng)其自主研發(fā)的自動(dòng)泊車系統(tǒng)標(biāo)配，或選裝到優(yōu)勢(shì)車型中最終實(shí)行了量產(chǎn)化。幾個(gè)具體的國外生產(chǎn)技術(shù)舉例如下：在2012的亞洲，日本的汽車生產(chǎn)商日產(chǎn)依靠獨(dú)立研發(fā)和創(chuàng)新的技術(shù)，實(shí)操作，從而將駕駛員從復(fù)雜的操作中解放出來。日產(chǎn)所以應(yīng)用的技術(shù)就是4G網(wǎng)絡(luò)及云端技術(shù)服務(wù)，NSC-2015車輛聯(lián)網(wǎng)，車輛可以在接受泊車命令后，完全獨(dú)同時(shí)還可以將車輛的時(shí)事狀態(tài)進(jìn)行傳遞。此類的研究成果預(yù)期將會(huì)在2015年--2016年裝配到汽車中并且投入到市場(chǎng)。在2013年的歐洲，著名的汽車生產(chǎn)商奧迪公司，他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也在試圖應(yīng)Wi-Fi連接就是他們的主打技術(shù)，主要的是通過手機(jī)應(yīng)用APP遠(yuǎn)程控制的方法。同年的8月，福特公司將它旗下研發(fā)的輔助泊車系統(tǒng)，進(jìn)行了第一次公演，3內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）該全輔助泊車系統(tǒng)，完全可以滿足司機(jī)處在車，即可簡(jiǎn)單快捷的完成車輛的只能停靠和泊車功能。4內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）第二章原理和技術(shù)2.1AltiumDesigner軟件的應(yīng)用AltiumDesigner是原Protel軟件開發(fā)商Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，軟件主要在Windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行，這套軟件通過把原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合，為設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案。錯(cuò)誤!未找到引[5]（2）印刷電路板設(shè)計(jì)；AltiumDesigner12）兩項(xiàng)，通過原理圖設(shè)整，以實(shí)現(xiàn)電路的最優(yōu)生產(chǎn)。因此，掌握AltiumDesigner軟件的各項(xiàng)功能，[7]并合理到運(yùn)用到電路設(shè)計(jì)當(dāng)中可以為電子電路的設(shè)計(jì)提供完美的解決方案。2.2STC15F2K61S2單片機(jī)最小系統(tǒng)的應(yīng)用STC15F2K61S2單片機(jī)是STC生產(chǎn)的單時(shí)鐘1T）的單片機(jī)，是高速/高可靠/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，采用第八代加密技術(shù)，加密性超強(qiáng)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成高精度R/C時(shí)鐘，溫飄，常溫下溫飄5‰5MHz-35MHZ寬范圍可設(shè)置，可徹底省8級(jí)可選復(fù)位門檻電壓）。3路CCP/PWMPCA，8路高速10位/D轉(zhuǎn)換（30萬次/秒）[9]，內(nèi)置2K字節(jié)大容量SRAM，2組高速異步串口通信端口（/，可在5組管腳之間進(jìn)行切換，分時(shí)復(fù)用可做5組串口使用），1組高速同步串行5內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）[10]S(t)Aot所代表的數(shù)值為角頻率和聲波傳輸時(shí)間。6內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）數(shù)越弱，超聲波的傳播距離就越遠(yuǎn)[13]?？墒锹暡ㄟ€有一項(xiàng)非常重要的特點(diǎn)是:如果讓頻率不斷的提高，那么聲波的加強(qiáng)，聲波所帶的功也就更多。率為f=40kHz的超聲波作為使用對(duì)象。要求，而且可操作性強(qiáng)，可靠性高，性價(jià)比更劃算，對(duì)人和測(cè)距的物體沒有任何損傷等優(yōu)點(diǎn)。都有所應(yīng)用，超聲波的使用范圍可見一斑。會(huì)選擇超聲波作為主打的探測(cè)方法，進(jìn)行無接觸距離的測(cè)量。人工智能和自動(dòng)等智能動(dòng)作，超聲波測(cè)量物體距系統(tǒng)是其中至關(guān)重要的組成部分，可以這樣說，被充分良好的利用。7內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）的路徑已經(jīng)距離的信息反饋。泛使用在許許多多的工程項(xiàng)目和日常的生產(chǎn)生活中。2.4CSharp語言與MicrosoftVisualStudio2010開發(fā)平臺(tái)VisualStudio是Microsoft公司推出的開發(fā)環(huán)境，是目前最流行的Windows平臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，其集成開發(fā)環(huán)境（）的界面被重新設(shè)計(jì)和組織，變得更加簡(jiǎn)單明了VisualStudio2010同時(shí)帶來了NETFrameworkMicrosoft[13]VisualStudio2010CTP(CommunityTechnologyPreview--CTP)，并且支持開發(fā)面向Windows7的應(yīng)用程序。除了MicrosoftSQLServer，它還支持IBMDB2和Oracle數(shù)據(jù)庫。Visualstudio2010中Microsoft第一次嵌入了云計(jì)算這性能，Microsoft的通過Azure云計(jì)算這個(gè)載體可以運(yùn)用到計(jì)算過程中。Microsoft還提供SQLAzure類咨詢，和傳統(tǒng)Net應(yīng)用程序非常相近。C-sharp語言是由Microsoft公司的AndersHejlsberg和ScottWillamette領(lǐng)導(dǎo)的開發(fā)小組專門為.NET平臺(tái)設(shè)計(jì)的語言，它可以使程序移植到.NET上。[14]這種移植對(duì)于廣大的程序員來說是比較容易的，因?yàn)镃#從CC++和Java發(fā)展而來，它采用了這三種語言最優(yōu)秀的特點(diǎn)，并加入了它自己的特性，C#是事件驅(qū)動(dòng)的，完全面向?qū)ο蟮目梢暬幊陶Z言，我們可以使用集成開發(fā)環(huán)境來編寫C#程序，使用，程序員可以方便的建立，運(yùn)行，測(cè)試和調(diào)試C#程序，這就將開發(fā)一個(gè)可用程序的時(shí)間減少到不用IDE開發(fā)時(shí)所用時(shí)間的一小部分。[9]8內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）2.5藍(lán)牙模塊2.4GHzISM進(jìn)行工作[15]。該項(xiàng)技術(shù)可以滿足實(shí)現(xiàn)較小區(qū)域內(nèi)部的無線通信，以及小微網(wǎng)局域網(wǎng)組網(wǎng)的時(shí)時(shí)通信技術(shù)手段。為了滿足于室內(nèi)的局域小范圍的無線通信技術(shù)，藍(lán)牙通信技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)和藍(lán)牙模塊系統(tǒng)的進(jìn)行控制。[17]不僅如此，研發(fā)人員還開發(fā)了藍(lán)牙設(shè)備和模塊之間的相互認(rèn)證和綁定的功穩(wěn)定性和較高的安全性。了阻礙物的干擾，而且具有峰值高為1Mbps的驚人傳輸效率。信技術(shù)自身也具有一定的設(shè)計(jì)短板，比如對(duì)于嵌入到手機(jī)設(shè)備中通用藍(lán)牙模塊，要克服的技術(shù)缺陷之一，目前市場(chǎng)上最常見的藍(lán)牙芯片傳遞范圍是為10M，如大到100M。可少的，是每個(gè)成熟技術(shù)發(fā)展的重要進(jìn)程。目前的藍(lán)牙技術(shù)姿勢(shì)具備了很多得天獨(dú)厚優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，列如:較強(qiáng)的抗干擾能力，較高的傳輸效率，靈活方便的組建局域網(wǎng)，和性價(jià)比高、耗材較少小等多9內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）域內(nèi)大顯身手。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）第三章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)由上位機(jī)、藍(lán)牙模塊、STC15F2K61S2GY-26電子指南針模塊、光電避障模塊、超聲波模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)組成系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1所示。STC15F2K61S2的接受，由上位機(jī)端發(fā)送命名實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的相應(yīng)控制。下位機(jī)系統(tǒng)中有2GY-26電子指南針模塊采用IIC通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)信息與位置進(jìn)行初步判定，小車位置信息的不同決定了小車的自動(dòng)泊車動(dòng)作。確的控制。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）3.2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)硬件部分包括：藍(lán)牙模塊；STC15F2K61S2單片機(jī)最小系統(tǒng)；GY-26電子指南針模塊；超聲波測(cè)距模塊；光電避障模塊；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；舵機(jī)組成。硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖如下：本設(shè)計(jì)中采用STC15F2K61S2單片機(jī)作為MCU，通過藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)之間的通信，根據(jù)由上位機(jī)端接收到的數(shù)據(jù)控制小車完成相應(yīng)的自動(dòng)泊車動(dòng)作。藍(lán)牙同單片機(jī)之間的通信是利用串口實(shí)現(xiàn)的，波特率的發(fā)生器由定時(shí)器2發(fā)生；GY-26口通信與IIC通信。GY-26電子指南針模塊的通信采用IIC通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)下車當(dāng)前的位置信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，IIC通信中時(shí)鐘引腳與單片機(jī)P0.0口相連P0.1P1.0和P1.1口相0對(duì)超聲波信號(hào)脈寬進(jìn)行計(jì)算與處理得到超聲波測(cè)距信息，后超聲波與單片機(jī)P1.6和P1.7分別與單片機(jī)最小系統(tǒng)P1.2與P1.3相連接；電機(jī)驅(qū)動(dòng)與舵機(jī)在單片機(jī)最小系統(tǒng)均由定時(shí)器1P2.2與P2.3相連接控制小車前進(jìn)與后退，而在定時(shí)器中通過對(duì)占空比進(jìn)行控制可以對(duì)電機(jī)的功率進(jìn)行控制，進(jìn)而達(dá)到控制速度的效果，舵機(jī)信號(hào)端與單片機(jī)P2.7制小車運(yùn)動(dòng)角度的目的。小車控制的具體實(shí)現(xiàn)過程會(huì)在第四章進(jìn)行具體介紹。3.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)在MicrosoftVisualStudio2010平臺(tái)下進(jìn)行設(shè)計(jì)，整體設(shè)計(jì)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）簡(jiǎn)單、易操作。主要包括：串口發(fā)送與接收部分；指南針數(shù)據(jù)、超聲波數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)如下：本設(shè)計(jì)中上位機(jī)使用CSharp語言在VS2010平臺(tái)下編寫，實(shí)現(xiàn)對(duì)指南針數(shù)上位機(jī)的按鈕完成，具體程序?qū)崿F(xiàn)過程會(huì)在第五章進(jìn)行詳細(xì)介紹。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）第四章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本作品的硬件電路設(shè)計(jì)由所謂電機(jī)，就是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的的機(jī)器。電機(jī)有許許[18]直流電機(jī)的基本構(gòu)成：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）4.1.2舵機(jī)安裝在自動(dòng)泊車系統(tǒng)上的舵機(jī)，就如同日常生活中的方向盤，舵機(jī)的傳出角度通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸來控制小車的轉(zhuǎn)向。這個(gè)轉(zhuǎn)角的精度是小車能否正確的自動(dòng)泊車，能否可以用正確的角度駛?cè)氩窜囄恢谩１咀髌匪玫亩鏅C(jī)是S-D5舵機(jī)。飛思卡爾官方指定的舵機(jī)就是S-D5舵機(jī)，占空比PWM信號(hào)波，目的是實(shí)現(xiàn)S-D5輸送軸的轉(zhuǎn)彎半徑大小的控制，相比于普通的舵機(jī)，類似于在頻率50Hz下工作的，工作T=20ms，當(dāng)工作在0~~180度基本上在T=0.5ms~~2.5msPWM波的占空比應(yīng)該是在0.5--20或是2.5--20這個(gè)工作區(qū)間。因?yàn)镻WM波中工作周期內(nèi)相對(duì)較長(zhǎng)的高電平周期確定S-D5的轉(zhuǎn)彎角度，所以可以憑借PWM脈寬調(diào)控舵機(jī)傳出的旋轉(zhuǎn)角度。當(dāng)初始化過過程如果需要調(diào)試，就需要對(duì)S-D5的數(shù)值進(jìn)行連續(xù)的測(cè)試，目的是為了讓S-D5轉(zhuǎn)動(dòng)軸承最大限度的接近中間區(qū)域，接下來就是測(cè)試S-D5的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的工作極限，從最初的50Hz~~20ms分頻周期傳入進(jìn)S-D5內(nèi)，到后來的發(fā)現(xiàn)和確定工作區(qū)間的極限足設(shè)計(jì)所需實(shí)現(xiàn)功能的需求，可是最后總是發(fā)現(xiàn)S-D5的反饋速度比較遲鈍且機(jī)動(dòng)性差，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中延時(shí)較長(zhǎng)。在具體的使用過程中，S-D5的正常使用區(qū)間，在機(jī)器可接受的區(qū)域之間，使用其他的舵機(jī)后測(cè)得在300Hz的頻率下工作，舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)較為平穩(wěn)并且快速度和精準(zhǔn)性都得到了很大程度的提高。在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)的S-D5的這個(gè)缺點(diǎn)可能就是S-D5自身的設(shè)計(jì)缺陷，或是S-D5因?yàn)闋奚俗陨淼乃俣群途珳?zhǔn)性，而換來S-D5可以在相對(duì)較寬的平率范圍工作的可能性。S-D5本身是一種由多齒輪軸承，加上控制電路組成的模塊，供電電路如圖4.2圖：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）射信號(hào)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)起始時(shí)的同步;當(dāng)接收信號(hào)的最后一個(gè)脈沖到來后，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)[22]。圖4內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）圖電子指南針的數(shù)據(jù)接收與校準(zhǔn)功能的程序?qū)崿F(xiàn)主要是通過調(diào)用在文件znz.c中的read_cmp()函數(shù)、函數(shù)與cal_off()函數(shù)，通過在主函數(shù)while循環(huán)中調(diào)用read_cmp()函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)電子指南針數(shù)據(jù)的接收，通過在主函數(shù)while循環(huán)中調(diào)用函數(shù)與cal_off()函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)電子指南針的校準(zhǔn)，程序?qū)崿F(xiàn)框圖如圖4.6所示。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）4.2.2串口發(fā)送接收與處理功能程序?qū)崿F(xiàn)串口發(fā)送功能的程序?qū)崿F(xiàn)主要通過調(diào)用函數(shù)csbfs()函數(shù)實(shí)現(xiàn)，串口數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）4.2.3小車控制程序?qū)崿F(xiàn)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）圖圖9內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）圖內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）圖內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）圖4.3.1系統(tǒng)時(shí)間顯示部分串口設(shè)置部分由2個(gè)Label控件、2個(gè)Combobox控件、1個(gè)Button控件、1個(gè)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）圖4.3.3自動(dòng)泊車狀態(tài)顯示部分圖4.3.4數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)顯示部分內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）圖4.3.6自動(dòng)泊車控制部分內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）4.4.1定時(shí)器組件timer的使用及程序編寫圖{djs--;jzjs.Text=djs.ToString()+;}jzjs.Text=djs.ToString()+;}內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）4.4.2串口組件serialPort的使用圖4.4.3串口觸發(fā)事件函數(shù)comm_DataReceived串口觸發(fā)事件函數(shù)comm_DataReceived先需要在程序初始化函數(shù)Form1_Load中對(duì)comm_DataReceived事件進(jìn)行注冊(cè)，時(shí)間注冊(cè)完畢之后當(dāng)上位機(jī)串口接收到數(shù)據(jù)之后會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在串口數(shù)據(jù)緩存區(qū)中并觸發(fā)該事件，在事件函數(shù)中則可以對(duì)串口數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和處理[21]。在串口接收到數(shù)據(jù)觸發(fā)事件并將接收到的串口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至串口緩存區(qū)的過上位機(jī)端被處理時(shí)分成多幀存儲(chǔ)在串口緩存區(qū),而每次數(shù)據(jù)更新是前一幀數(shù)據(jù)會(huì)被覆蓋而造成數(shù)據(jù)丟失使得數(shù)據(jù)處理存在困難,為了避免數(shù)據(jù)丟失就需要考慮到內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）位與終止位之間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在byte型數(shù)組buf1中，根據(jù)串口數(shù)據(jù)的發(fā)送格式來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。，停止位為則收到起始位時(shí)將標(biāo)志位sn賦1（默認(rèn)為0），在標(biāo)志位為1并接受到數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至buf1數(shù)組中，在緩存區(qū)所有數(shù)據(jù)處理完成后如果沒有檢測(cè)到停止位，那么就將sn賦2，當(dāng)標(biāo)志位為2時(shí)，在下一次數(shù)據(jù)到來是會(huì)直接將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至buf1”*”為止停止數(shù)據(jù)處理并將sn重新賦0，這樣存儲(chǔ)在buf1數(shù)組中的數(shù)據(jù)即為單片機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)。在本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)共有5組數(shù)據(jù)，起始位為0xFF，終止位為0xFE，在上位機(jī)接受到數(shù)據(jù)之后，會(huì)將這3組數(shù)據(jù)放置在buf1數(shù)組中，通過對(duì)與串口處理不在同一線程，因此需要進(jìn)行跨線程操作，具體實(shí)現(xiàn)程序如下：znzjl=(Convert.ToInt32(buf1[0])*256+Convert.ToInt32(buf1[1]))/10.0;wdjl=Convert.ToInt32(buf1[4])*256+Convert.ToInt32(buf1[5]))/10.0;jzdjjl=Convert.ToInt32(buf1[6]);this.Invoke((EventHandlerdelegate//跨線程操作znzsz.Text=znzjl.ToString()+;wdsz.Text=wdjl.ToString()+℃;jzdj.Text=jzdjjl.ToString();{}));4.4.4指南針控制部分程序?qū)崿F(xiàn)指南針控制部分主要功能由Button按鍵實(shí)現(xiàn)，在上位機(jī)界面通過單擊按鍵可djspd賦160s倒計(jì)時(shí)并顯示在上位機(jī)界面控件上，具體程序如下：[]a=System.BitConverter.GetBytes();comm.Write(a,0,1);Thread.Sleep(50);[]b=System.BitConverter.GetBytes('a');comm.Write(b,0,1);內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）Thread.Sleep(50);c=System.BitConverter.GetBytes('*');comm.Write(c,0,1);Thread.Sleep(50);djspd=1;4.4.5指南針控制部分程序?qū)崿F(xiàn)指南針控制部分由3個(gè)Button控件構(gòu)成，分別為：側(cè)位停車、倒車入庫和停見附錄2。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）第五章總結(jié)與發(fā)展趨勢(shì)題，分析求得可以應(yīng)對(duì)大部分日常生活中的參考泊車路線。本次設(shè)計(jì)中所涵蓋的領(lǐng)域相對(duì)較多，總的來說整個(gè)設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到預(yù)期的目的教學(xué)任務(wù)。步加強(qiáng)；在上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)中，上位機(jī)軟件的可視化與可操作性還有待增強(qiáng)；入尋常百姓家。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）參考文獻(xiàn)[1]熊山山.小車動(dòng)力系統(tǒng)與控制—平行停車[D].華中科技大學(xué),2012.[2]黃燕.四輪轉(zhuǎn)向車輛智能泊車系統(tǒng)[D].重慶交通大學(xué),2012.[3]基于位置信息的車載自組織網(wǎng)絡(luò)廣播算法研究[4]徐江.我國中小企業(yè)國際化影響因素及其對(duì)國際化績(jī)效的影響研究[D].吉林大學(xué),2012.[5]AltiumDesigner14;第1版(2014年11月1日)[6]MuhammadUsmanRafique,KunwarFaraz.GuidanceBasedAutonomousParkingAssistant[A].IntelligentInformationTechnologyApplicationResearchAssociation,HongKong.2010The2ndInternationalConferenceonIndustrialMechatronicsandAutomation(ICIMA2010)[7]AltiumDesigner軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[8]深圳宏晶科技有限公司．STC15系列單片機(jī)器件手冊(cè)［M］．深圳:深圳宏晶科技有限公司，2013:26－28．[9]C#編程語言程序設(shè)計(jì)與開發(fā)．清華大學(xué)出版社2007-9-3．[10]超聲波流量計(jì)測(cè)量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udrate.Items.IndexOf("9600");//初始化SerialPort對(duì)象comm.NewLine="\r\n";comm.RtsEnable=true;//根據(jù)實(shí)際情況吧。comm.DataReceived+=comm_DataReceived;}voidcomm_DataReceived(objectsender,SerialDataReceivedEventArgse){內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）intn=comm.BytesToRead;//因，操作幾次之間時(shí)間長(zhǎng)，緩存不一致inti=0;intm=0;intbs=0;byte[]buf=newbyte[n];//聲明臨時(shí)數(shù)組存儲(chǔ)來的串口數(shù)據(jù)received_count+=n;//增加接收計(jì)數(shù)comm.Read(buf,0,n);//讀取緩沖數(shù)據(jù)if(sn==2){for(bs=0;;bs++){if(bs>=n){jl+=bs;sn=2;break;}elseif(buf[bs]==0xFF){jl=0;sn=0;break;}elsebuf1[bs+jl]=buf[bs];}}if(sn==0){for(i=0;i<n;i++){if(buf[i]==0xFF)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）{}sn=1;break;}}if(sn==1){for(m=0;;m++){if(i+m+1>=n){jl+=m;sn=2;break;}elseif(buf[i+m+1]==0xFE){jl=0;sn=0;break;}elsebuf1[m]=buf[i+m+1];}}try{znzjl=(Convert.ToInt32(buf1[0])*256+Convert.ToInt32(buf1[1]))/10.0;wdjl=(Convert.ToInt32(buf1[4])*256+Convert.ToInt32(buf1[5]))/10.0;jzdjjl=Convert.ToInt32(buf1[6]);this.Invoke((EventHandler)(delegate{znzsz.Text=znzjl.ToString()+wdsz.Text=wdjl.ToString()+℃";內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）jzdj.Text=jzdjjl.ToString();if(buf1[7]==0x01){cewei.Text=開始泊車";dcrk.Text=倒車入庫";ztxs.Text=車位尋找完成，請(qǐng)進(jìn)行自動(dòng)泊車";}if(buf1[7]==0x02){cewei.Text=側(cè)位停車";dcrk.Text=倒車入庫";ztxs.Text=自動(dòng)泊車已完成";}if(buf1[7]==0x03){cewei.Text=側(cè)位停車";dcrk.Text=開始泊車";}if(buf1[7]==0x04){cewei.Text=側(cè)位停車";dcrk.Text=倒車入庫";ztxs.Text=自動(dòng)泊車已完成";}}));}catch(Exceptionex){MessageBox.Show(ex.Message);}}privatevoidbuttonOpenClose_Click(objectsender,EventArgse){//根據(jù)當(dāng)前串口對(duì)象，來判斷操作內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）if(comm.IsOpen){//打開時(shí)點(diǎn)擊，則關(guān)閉串口comm.Close();}else{//關(guān)閉時(shí)點(diǎn)擊，則設(shè)置好端口，波特率后打開comm.PortName=comboPortName.Text;comm.BaudRate=int.Parse(comboBaudrate.Text);try{comm.Open();}catch(Exceptionex){//commcomm=newSerialPort();//現(xiàn)實(shí)異常信息給客戶。MessageBox.Show(ex.Message);}}//設(shè)置按鈕的狀態(tài)buttonOpenClose.Text=comm.IsOpen?"關(guān)閉串口":打開串口";buttonOpenClose.BackColor=comm.IsOpen?Color.Red:Color.LimeGreen;chuankou.ForeColor=comm.IsOpen?Color.LimeGreen:Color.Red;chuankou.Text=comm.IsOpen?comboPortName.Text+"已打開":comboPortName.Text+已關(guān)閉";}privatevoidjiaozhun_Click(objectsender,EventArgse){try{byte[]a=System.BitConverter.GetBytes('$');內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）comm.Write(a,0,1);Thread.Sleep(50);//Application.DoEvents();byte[]b=System.BitConverter.GetBytes('a');comm.Write(b,0,1)