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智能网联汽车系统设计与实施随着科技的不断发展，智能网联汽车成为了近年来汽车行业的一项热门技术。
智能网联汽车通过将智能化和互联化技术应用于汽车系统中，实现了车辆之间的互联互通、与道路基础设施的互动以及与互联网的连接。
本文将就智能网联汽车系统的设计和实施进行详细探讨。
一、智能网联汽车系统设计1. 感知系统设计智能网联汽车的感知系统是实现车辆与外部环境交互的关键。
该系统包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等多种传感器。
激光雷达用于测量周围的障碍物，摄像头用于识别交通标志和车辆，超声波传感器用于检测周围车辆和障碍物的距离。
设计感知系统时，需要考虑传感器的精度和可靠性，以及数据处理和决策算法的优化。
2. 通信系统设计智能网联汽车的通信系统是实现车辆之间和车辆与道路基础设施之间互联互通的基础。
该系统包括车载通信设备和基础设施通信设备。
车载通信设备可以通过移动通信网络与互联网连接，实现车辆与车辆之间、车辆与交通管理中心之间的实时通信。
基础设施通信设备包括交通灯控制器、道路监控系统等，可以通过车载通信设备与车辆进行通信。
3. 控制系统设计智能网联汽车的控制系统是实现车辆自主驾驶和车辆间协同行驶的关键。
该系统需要集成传感器数据的处理和决策算法，并将结果应用于车辆的动力系统、制动系统和转向系统等。
控制系统设计时需要考虑传感器数据的准确性和实时性，以及控制算法的鲁棒性和可靠性。
二、智能网联汽车系统实施1. 基础设施建设要实施智能网联汽车系统，首先需要在道路上建设相应的基础设施。
例如，在交通枢纽和重要路段设置车载通信设备、道路监控系统和交通灯控制器等。
同时，还需要建设交通管理中心和数据中心，用于管理车辆的实时交通信息和车辆行驶数据。
2. 车辆升级实施智能网联汽车系统还需要对现有的车辆进行升级。
升级主要包括增加感知系统和通信系统的硬件设备，并进行相应的软件升级。
在车辆升级过程中，要确保硬件设备的兼容性和稳定性，并对软件进行充分测试和优化。
关键词：智能小车；控制系统；设计和实现1智能小车控制系统概述智能小车控制系统是一个综合、复杂的系统，其既有多种技术，也含有嵌入式的软件设备和硬件设备、图像识别、自动控制和电力传动、机械结构等技术知识，智能小车的控制系统主要是围绕嵌入式控制系统进行的，将其作为操控的中心，并借助计算机系统，最终完成自动造作和控制的过程[1]。
智能小车的控制系统流程图见图1所示。
2智能小车的设计和实现2.1智能小车的硬件设计硬件设计是保证智能小车平稳运行的必要条件，它关系着控制系统的精度和稳定性，因此在设计时需要用在模块化设计思想，该研究是通过采取硬件系统K60芯片作为核心控制器，并通过图像采集模块和电机、舵机驱动模块、测速模块、电源模块等组成硬件设计系统图，见图2。
首先，电源电路设计，该设计时智能小车的动力来源，为小车运行提供不断的电力，一般采取7.3V、容量为2000mAh的可充电型的镍铬电池作为电源，但是其不能直接为控制器传输电力，需要在转变电路后才可以进行传输。
转变电路可以保证控制器直接对电池内的电压进行调节，保证不同模块可以正常工作和运行，智能小车主要是依靠控制电力和电机驱动进行转变的。
其次是K60最小系统板，在设计时需要将K60的管脚部分做成最小系统的单独电路板，这样可以简化电路板的设计，促使调试更加顺利，K60系统板主要由K60芯片、复位电路、时钟电路、JTAG下载电路、电源滤波电路组成。
再其次是电机驱动电路，该电路是在集成芯片的驱动下进行的，可以为控制器更其他模块提供较大的电流最终集成电机驱动芯片，但是要特别注意这部分因为在电机驱动过程中有较大的分功率，会导致小车在进行调试时因为过大的电流导致小车电路发生堵塞现象，而使小车电路被烧毁，因此需要设计者避免这种现象，可以将驱动电路做成驱动板[2]。
最后是舵机接口电路。
在智能小车设计中，舵机主要保证小车可以顺利转向，因此舵机的运行电压、转向动作、转向速度都是需要考虑的因素，一般选择舵机时主要选择Futaba3010，选择供电电压为6V。
智能小车系统设计与制作摘要：智能小车采用STM32F103RBT6为主芯片，电机驱动采用高压、大电流双全式驱动器L298芯片，八路循迹反射式光电TCRT5000进行循迹，通过LM358比较电路比较，再进行波形整形，通过触摸屏上的按钮来任意的控制智能小车的方向，用DSl8B20温度传感器采集小车所处环境的温度，小车与上位机之间的通讯采用NRF24L01通讯，电源部分则用双电源供电，运行更可靠。
小车可按照预先设定好的轨道进行循迹，遇到障碍物自行躲避，达到无线遥控、自动循迹的功能。
关键词：STM32F103RBT6；循迹；NRF24L01无线通信；DS18B20温度传感器; 触摸屏智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一定的运行环境中自行的运作，无需人为的操作，便可以完成预期达到的或更高的要求。
随着人们物质生活水平的提高，汽车也越来越普及，而交通事故也相应的增加，在人身财产、生命安全方面造成了一定的负面影响。
目前，智能车领域的研究已经能够在具有一定标记的道路上为司机提供辅助驾驶系统甚至实现无人驾驶，这些智能车的设计通常依靠特定的道路标记完成识别，通过推理判断模仿人工驾驶进行操作，大大降低了事故的发生率。
碰到障碍物，小车会自动的躲避障碍物，就不会有那么多得交通事故。
智能小车是机器人的一个分支，现如今机器人已经不是人类它体现了人类长期以来的一种愿望。
目前已在工业领域得到广泛的应用，而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。
智能小车的设计结合了最基本的计算机控制技术、单片机技术、传感器技术、智能控制技术、机电一体化技术、无线通信技术及机器人技术，能有效的把大学所学知识进行综合应用。
一、系统总体设计本课题要求：设计一款小车，它具备按规定轨迹自主寻迹运行能力、接收无线遥控信号命令并进行遥控运行的能力、躲避障碍物的能力、能够采集环境的温度或湿度数据并发送至主机的功能。
智能网联汽车系统设计与优化智能网联汽车无疑是当今汽车行业的热点话题。
随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能网联汽车系统的设计与优化已成为汽车制造商和科技公司竞相追逐的目标。
本文将探讨智能网联汽车系统的设计原则和优化方法，以及其对道路安全、出行效率和用户体验的影响。
智能网联汽车系统的设计应该从三个方面考虑：感知、决策和执行。
感知部分涉及数据采集和车辆周围环境的理解。
决策部分涉及对感知数据的分析和对行驶策略的制定。
执行部分涉及车辆的控制和操作。
首先，感知技术是智能网联汽车系统的核心。
通过传感器、摄像头和雷达等设备，智能汽车能够实时获取道路交通、车辆位置和周围环境等信息。
感知技术的设计需求包括高精度的定位系统、高分辨率的图像处理和高效的数据传输。
优化感知技术的设计，可以提高车辆对路况和其他交通参与者的识别能力，从而增强驾驶辅助和自动驾驶功能。
其次，决策技术是智能网联汽车系统的关键。
通过分析感知数据和车辆状态，智能汽车能够制定行驶策略和作出适应性决策。
决策技术的设计需求包括高效的数据处理和实时的决策制定。
优化决策技术的设计，可以改善驾驶员的决策效率，提高车辆的安全性和出行效率。
最后，执行技术是智能网联汽车系统的基础。
通过控制系统和执行器，智能汽车能够实现自动驾驶、自动泊车和智能巡航等功能。
执行技术的设计需求包括高精度的控制系统和可靠的执行器。
优化执行技术的设计，可以提高车辆的操控性和稳定性，提供更舒适和安全的驾驶体验。
除了系统设计，智能网联汽车的优化也是一个重要的课题。
优化智能网联汽车系统可以从以下几个方面考虑。
首先，优化智能网联汽车系统的驾驶辅助功能可以提高道路安全性。
通过合理的车辆控制和智能化的驾驶辅助系统，可以减少交通事故的发生概率。
例如，智能制动系统和智能稳定控制系统可以有效减少紧急制动和失控事件的发生。
其次，优化智能网联汽车系统的出行效率可以提高交通运输效益。
通过智能化的交通管控系统和路况提前预警系统，可以优化路线选择和交通流量分配，减少交通拥堵和能源浪费。
智能车联网系统的设计与实现智能车联网系统是指利用先进的信息技术，将车辆与互联网相连接，实现车辆之间、车辆与基础设施之间的信息交换和互动。
随着物联网技术的不断发展和普及，智能车联网系统已经成为汽车行业的一个重要发展方向。
本文将从系统架构设计、关键技术实现等方面对智能车联网系统进行深入探讨。
一、系统架构设计智能车联网系统的设计需要考虑到整个系统的可靠性、安全性和扩展性。
一个典型的智能车联网系统包括以下几个主要组成部分：1. 车载终端车载终端是智能车联网系统的核心组件，负责采集车辆数据、处理信息并与互联网进行通信。
车载终端通常包括传感器模块、通信模块、控制模块等部分，通过这些模块实现对车辆状态的监测和控制。
2. 云平台云平台是智能车联网系统的数据中心，负责接收、存储和处理来自车载终端的数据。
通过云平台，用户可以实时监控车辆状态、获取行驶轨迹等信息，并进行数据分析和挖掘。
3. 应用服务应用服务是智能车联网系统提供的各种功能和服务，包括导航、远程诊断、远程控制等。
通过应用服务，用户可以更加便捷地管理和使用自己的车辆。
二、关键技术实现1. 车辆数据采集与传输技术在智能车联网系统中，车辆数据的准确采集和及时传输是至关重要的。
为了实现高效的数据采集与传输，可以采用CAN总线、OBD接口等标准协议，并结合无线通信技术如4G/5G、Wi-Fi等进行数据传输。
2. 数据安全与隐私保护技术由于涉及到大量用户隐私信息和车辆数据，智能车联网系统必须具备强大的数据安全与隐私保护技术。
可以采用加密算法、身份认证技术等手段来保护数据安全，同时遵守相关法律法规，保护用户隐私。
3. 智能算法与人工智能技术智能算法和人工智能技术在智能车联网系统中扮演着重要角色，可以实现自动驾驶、智能导航等功能。
通过机器学习、深度学习等技术，不断优化系统性能，提升用户体验。
三、发展趋势与挑战随着5G技术的逐渐成熟和智能化水平的提升，智能车联网系统将迎来更广阔的发展空间。
内容目录HI全栈智能汽车解决方案，形成五大系统1. 云-智能云平台1.1. 华为自动驾驶云服务1.2. 华为车联网云服务1.3. 华为高精地图云服务2. 管-智能网联平台：5G车载模组+T-Box+以太网关3. 端侧-智能驾驶系统：芯片硬件+OS+云服务+传感器4. 端-智能座舱系统：麒麟芯片+鸿蒙OS+应用生态5. 端-智能电动系统：mPower+芯片硬件+整车控制OS+三电云服务HI全栈智能汽车解决方案，形成五大系统华为基于在ICT领域积累的芯片、操作系统、机器学习算法、云服务等基础技术，全面进军智能汽车领域。
2020年10月30日发布华为智能汽车解决方案-HI品牌。
HI全栈智能汽车解决方案包括：1）1个计算与通信与通信架构，实现：硬件可扩展，软件可持续OTA升级更新。
华为在计算与通信架构（CCA）之上提出跨域集成软件堆栈（VehicleStack），共同构建数字系统，采用微服务和微插件，并基于服务理念而构造，为车企搭建可持续的盈利模式。
2）5大智能系统：智能车云、智能网联、智能驾驶、智能座舱、智能电动。
3）以及激光雷达等全套的智能化部件。
HI技术帮助汽车产业实现技术升级，快速开发领先的智能电动汽车，为消费者带来最佳出行体验。
华为赋能汽车E/E架构升级。
随着汽车行业由软件定义功能逐步取代硬件定义，华为使能汽车有分布式电子+电气架构向计算+通信架构转变。
架构升级核心体现为：硬件、软件、通信架构升级。
1）硬件架构升级：由分布式向域控制/中央集中式发展，算力利用率更高，统一交互，实现整车功能协同。
2）软件架构升级：软件架构分层解耦，促使软件通用性，便于管理供应商。
3）通信架构升级：LIN/CAN向以太网发展，满足高速传输、低延迟等性能需求。
图24：华为使能汽车由分布式电子电气架构向计算+通信架构转变4.1. 云-智能云平台基于昇腾910AI芯片打造智能云平台。
智能车云服务包括：自动驾驶云服务（提供数据服务、训练服务、仿真服务）、车联网云服务（三电、智能驾驶、智能座舱数据采集与存储）、高精地图云服务（打造动态地图聚合平台，不自己搭建地图，而是让地图供应商在云服务上呈现）。
智能车辆系统的设计与实现随着现代科技的不断发展和普及，智能车辆系统已经成为当今汽车领域的热门话题。
智能车辆系统是指利用先进的传感器、计算机视觉、机器学习等技术，对车辆进行智能化改造，实现自动驾驶、车联网、安全驾驶等多种功能的系统。
本文将讨论智能车辆系统的设计与实现，并介绍其中一些关键技术和挑战。
一、智能车辆系统的设计1.系统架构设计智能车辆系统的设计主要包括硬件和软件两方面。
硬件方面，智能车辆系统需要安装各种传感器、摄像头、控制器等设备。
而软件方面，则需要进行系统架构设计和算法开发。
系统架构设计包括系统总体框架、数据流和控制流等。
总体框架包括车辆控制模块、感知模块、判断与决策模块和执行模块。
其中，车辆控制模块负责驾驶员与车辆交互，感知模块负责获取周围环境信息，判断与决策模块负责进行任务规划和决策，执行模块负责实现任务执行。
2.感知系统设计感知系统是智能车辆系统的核心，它主要包括雷达、激光雷达、摄像头和超声波传感器等。
通过不同感知系统获取环境信息，可以实现自动驾驶和危险预警等功能。
其中，雷达主要负责探测靠近车辆的障碍物，而激光雷达可以高精度地绘制周围环境地图。
摄像头可以捕捉较为细节化的环境信息，超声波传感器则可以较为准确地判断车辆距离前方障碍物的距离。
3.决策系统设计决策系统是智能车辆系统的灵魂，它主要负责决策和规划。
决策系统需要收集感知系统提供的环境信息，根据情况作出决策，以控制车辆的运动。
智能车辆系统的决策系统需要具备自主决策、实时性、情境感知和能够应对复杂驾驶场景等特点。
二、智能车辆系统的实现1.自动驾驶系统自动驾驶系统是指利用现代传感器技术和算法，实现车辆无人驾驶的技术。
自动驾驶系统可以通过感知系统获取路况信息，再利用决策系统做出决策，控制车辆行驶。
自动驾驶技术已经被许多汽车制造商广泛采用，并不断实现进步。
2.车联网系统车联网系统是指将驾驶员和车辆与外部环境进行连接的系统，主要包括车辆与车辆之间、车辆与道路系统之间和车辆与互联网之间的连接。
智能车载系统的设计与优化随着科技不断发展，汽车的功能越来越多样化、智能化，其中智能车载系统是一个不可忽视的发展领域。
智能车载系统采用了先进的无线通信技术和车载计算机，将驾驶者的需求与车辆信息进行交互，以此提高车辆的驾驶安全性和便利性。
本文将从智能车载系统的设计和优化两个方面探讨智能车载系统的发展趋势和现状。
一、智能车载系统的设计智能车载系统的设计需要考虑驾驶者的需求和驾驶习惯。
在驾驶者需求方面，包括以下几个方面：1.虚拟助手虚拟助手可以实现一系列的语音控制，并及时反馈信息。
例如，在驾驶过程中，需要查看路况情况时，可以使用语音命令让虚拟助手直接为我们播放实时路况，这样我们就不需要手动操作，更加方便。
2.智能导航系统智能导航系统可以实现自动更新地图和路况，最佳路径规划，语音导航等，使驾驶更加安全方便。
同时，还可以对交通拥堵情况和事故发生情况进行实时监控，为司机提供即时的路况信息。
3.娱乐系统驾驶者在开车过程中，可以用音乐来放松自己，而智能娱乐系统则可以随时为我们提供音乐的选择，短视频、新闻、天气等等在驾驶习惯方面，智能车载系统应该能够适应不同驾驶者的习惯，比如可以根据驾驶者的长期数据，智能评估驾驶者的个人习惯，生成最适合其的驾驶模式，以此达到优化车辆驾驶的目的。
二、智能车载系统的优化智能车载系统的优化包括以下几个方面：1.人机交互界面优化人机交互界面的优化包括操作简便易用和界面美观大方，通过良好的界面设计，可以让驾驶者快速找到所需功能，提高驾驶的舒适度。
2.语音识别技术优化语音识别技术的优化包括语音识别的准确度，识别速度以及语音输入的自然度。
在这方面，需要通过算法升级等不同方式，提高语音识别的精确度和响应速度。
识别率的提高，不仅让驾驶变得更加安全，而且能够更好的满足驾驶者的需求。
3.车辆智能监控系统车辆智能监控系统旨在减少事故风险，除了传统的倒车影像功能，智能车载系统可以采用摄像头等传感器技术，从多个方向实时监控车辆周围的区域，检测事故风险。
汽车人工智慧系统设计方案汽车人工智能系统设计方案引言：随着科技的发展，人工智能逐渐应用于各个领域，汽车行业也不例外。
汽车人工智能系统的设计可以大大提升汽车的智能化水平，提供更智能、更便捷、更安全的驾驶体验。
本文将介绍一种汽车人工智能系统的设计方案。
一、系统概述汽车人工智能系统是基于人工智能技术的汽车智能驾驶辅助系统。
该系统具有自主学习、自主决策、自主感知等功能，可以对驾驶环境进行感知、分析和决策，并提供驾驶建议和指导，增加驾驶安全性。
二、系统组成1. 感知部分：该部分使用各种传感器（如摄像头、激光雷达、毫米波雷达等）对车辆周围环境进行感知，获取道路、车辆、行人等信息。
2. 数据处理部分：该部分对感知到的数据进行处理，包括目标检测、目标跟踪、路况识别等，通过深度学习算法提取和分析关键信息。
3. 决策部分：该部分通过深度学习和强化学习算法对处理后的数据进行决策，包括路线规划、车速控制、安全预警等。
4. 操作部分：该部分将决策结果转化为实际操作，控制汽车的加速、制动、转向等动作。
5. 人机交互接口：该部分提供人机交互界面，驾驶员可以通过语音、触摸屏等方式与系统进行交互，了解系统的工作状态和驾驶建议。
三、系统特点1. 智能学习能力：汽车人工智能系统具有学习能力，可以通过观察和分析大量数据，不断优化自身性能，提供更准确、可靠的驾驶建议。
2. 自主决策能力：系统通过深度学习和强化学习算法，可以对复杂驾驶环境进行判断和决策，提供合理、安全的驾驶策略。
3. 实时感知能力：系统通过高精度传感器对车辆周围环境进行实时感知，能够及时发现障碍物、行人等，并做出相应处理。
4. 安全预警能力：系统通过分析数据和算法判断行驶过程中的潜在风险，及时发出警报，并提供应对措施。
5. 人机交互友好性：系统提供简洁、直观的交互界面，方便驾驶员与系统进行沟通和交互。
四、应用场景1. 市区交通拥堵：系统可以基于实时道路状况和交通流量，提供最优路径规划，减少驾驶员的通行时间和燃油消耗。
智能网联汽车系统设计与实现智能网联汽车系统是一种结合了智能化和互联网技术的新一代汽车系统，旨在提供更安全、更智能、更便利的汽车驾驶和乘车体验。
本文将重点探讨智能网联汽车系统的设计与实现，包括硬件设施、通信技术、数据处理和安全保障等方面。
一、硬件设施智能网联汽车系统的设计与实现首先需要搭建相应的硬件设施。
这些硬件设施主要包括车载计算机、传感器、通信模块和人机交互装置等。
车载计算机是智能网联汽车的核心，负责整合和处理来自各个传感器的数据，并与其他车辆或基础设施进行通信。
传感器主要用于获取周围环境的信息，如雷达、摄像头、激光雷达等。
通信模块则负责与车辆之间、车辆与基础设施之间的数据交换，以实现实时的信息共享与协作。
人机交互装置包括车载显示屏、语音识别系统等，用于提供驾驶员与乘客与车载系统的交互界面。
二、通信技术智能网联汽车系统设计与实现离不开高效可靠的通信技术。
目前，多种通信技术被用于智能网联汽车系统中，包括车辆对车辆通信（V2V）、车辆对基础设施通信（V2I）、车辆对云端通信（V2C）等。
V2V通信允许车辆之间相互交换信息，以便实现车辆间的协作与安全警示。
V2I通信使车辆能够与红绿灯、交通监控设施等基础设施进行通信，从而优化交通流量和路况信息。
V2C通信则使车辆能够与云端服务器进行通信，获取实时更新的地图数据、天气信息等。
这些通信技术的高效利用将大大提升智能网联汽车系统的功能和效益。
三、数据处理智能网联汽车系统离不开大量的数据处理工作。
数据采集、传输和处理将驾驶员与乘客的需求和车辆的状态有机地结合起来。
通过传感器获取的海量数据需要通过算法进行实时处理和分析，并转化为对车辆控制和决策的有用信息。
例如，基于车辆周围环境的数据，可以实现自动驾驶、交通流量调度、车辆安全警示等功能。
同时，车辆状态的实时监测也能提供给驾驶员有关驾驶行为和车辆故障的提示，进而提升驾驶安全性和乘车舒适性。
四、安全保障智能网联汽车系统的设计与实现必须高度重视安全保障。
智能汽车系统设计方案第一章方案设计本章主要介绍智能汽车系统总体方案的选定和总体设计思路，在后面的章节中将整个系统分为机械结构、控制模块、控制算法等三部分对智能汽车控制系统进行深入的介绍和分析。
1.1 系统总体方案的选定本届智能汽车大赛摄像头组是直立平衡组，这对我队是一个全新的挑战。
一开始小车系统中我们使用KL25 MCU但之后发现，KL25的存较小，不能存储足够的赛道信息，于是改用了KL26 ARM? Cortex ? -M0+MCU智能车的系统中，车模直立行走比赛是要求仿照两轮自平衡电动车的行进模式，让车模以两个后轮驱动进行直立行走。
其运动控制主要可以分为三个主要任务：车模平衡控制、车模速度控制、车模方向控制。
根据最基本保持车身平衡的基本原理，我们需要知道车身当前的角度和角速度。
因此在保持车身平衡方面，我们确定以加速度计作为角度传感器，陀螺仪作为角速度传感器。
对于速度控制，我们使用欧姆龙编码器进行测速，根据编码器返回的速度进行自适应调整。
使用野火鹰眼OV7725进行赛道信息的采集并实现方向控制。
1.2 系统总体方案的设计遵照本届竞赛规则规定，智能汽车系统采用飞思卡尔的32 位微控制器KL26 单片机作为核心控制单元用于智能汽车系统的控制。
摄像头采集二值化赛道信息，返回到单片机作为转向控制的依据。
使用卡尔曼滤波将加速度计测得的角度和陀螺仪测得的角速度进行角度合成。
最后车模平衡控制、车模速度控制、车模方向控制叠加成对车模电机的控制，通过主控输出PWM波控制电机的转速以保持车身的平衡和锁定赛道。
同四轮车不同，平衡组仅能使用左右轮的差速来转弯。
为了控制的准确性和快速性，我们使用编码器作为速度传感器。
编码器返回的信号可以形成闭环，使用PID 控制电机的转速。
根据以上系统方案设计，智能车分为以下几个模块：KL26 主控模块、传感器模块、电源模块、电机驱动模块、速度检测模块和辅助调试模块。
各模块的作用如下：KL26 主控模块是整个智能车系统的“大脑”，用来处理和存储摄像头采集的道路信息，根据控制算法做出控制决策，驱动两个直流电机完成对智能汽车的方向控制；同时使用陀螺仪和加速度计获取车模行进过程中的实时角速度和加速度信息，用以保持车模稳定行进；电源模块，为整个系统提供合适而又稳定的电源；电机驱动模块，将主控芯片输出的PWM空制信号放大以实现对直流电机的控制；速度检测模块，检测反馈智能汽车轮的转速，用于速度的闭环控制；辅助调试模块，主要用于智能汽车系统的功能调试、赛车状态监控。
1.3 小结本章重点分析了智能汽车系统总体方案的选择，并介绍了系统的总体设计和总体结构，简要地分析了系统各模块的作用。
在今后的章节中，将对整个系统的各个模块进行详细介绍。
第二章机械系统设计及实现智能汽车各系统的控制都是在机械结构的基础上实现的，因此在设计整个软件架构和算法之前一定要对整个模型车的机械结构有一个全面清晰的认识，我们车的机械部分设计如下:2.1车模车体架构今年我们摄像头平衡组，我们选用E车模，配套的电机型号为电机RS-380,智能车的控制采用的是双后轮驱动方案。
智能车的外形大致如图2.1 :图2.1智能车外形图2.2电路板和电池的安装根据倒立摆原理分析可知，车模重心越低，越有利于保持平衡。
为了使小车具有较好的稳定性及转向性能，我们在搭建小车时尽量选择降低重心，在搜集一些相关的资料和研究前面几届的技术报告后，历经三次重大结构调整，我们最终完成了车模的定型。
如图2.2所示图2.2车模整体结构2.3 摄像头的安装摄像头作为赛道采集信息的传感器，安装的稳定性影响到整个车采集信息的准确性，合理的高度和角度能够获得更大的前瞻，摄像头的高度还会影响到整车的重心，经取舍之后，我们最终使用碳素杆做了一个三角支架，将摄像头固定在上面。
安装方式如图2.3 所示图2.3摄像头的安装2.4加速度计和陀螺仪的安装加速度传感器可以测量由地球引力作用或者物体运动所产生的加速度。
为了减少车模运动引起的干扰，理论上加速度传感器安装的高度越低越好；陀螺仪可以测量物体的旋转角速度，为了获得正确的小车前后角速度，应该保证陀螺仪的安装是水平的，否则容易导致小车过弯加减速。
经综合考虑，我们决定将加速度计陀螺仪模块安装在小车的质心附近，于是将其固定在摄像头支架的底部。
如图 2.4所示图2.4加速度计陀螺仪的安装位置2.5编码器的安装实现对轮速的精确控制是保证小车平衡的关键因素之一，因此我们安装了编码器实现对速度的闭环控制。
编码器作为车模速度测量的传感器，其安装的合理程度将影响最终的速度反馈。
在保持对称的基础上，调节编码器的位置，保证编码器齿轮与电机齿轮的合理啮合程度，防止打齿或增大阻力等弊端。
其安装位置如下图2.5 :图2.5编码器安装2.6车模重心位置的调整重心的高度是影响智能车稳定性的因素之一。
当重心高度偏高时，智能车在转弯过程中易产生跳轮现象，严重时甚至翻车。
因此，从小车稳定性出发，我们尽量降低重心高度。
在以上机械结构的基础上我们做了稍微的改变，从而保证小车可靠稳定。
2.5小结模型车的性能与机械结构有着非常密切的联系。
良好的机械结构是模型车提高速度的关键基础。
良好的机械结构基础让我们在之后智能车软件的开发变得更加轻松。
我们非常重视对智能汽车的机械结构的改进，经过大量的理论研究和实践，我们尽量压低了小车的重心，从而提高了小车整体的稳定性和可靠性。
第三章智能汽车硬件电路设计我们在电路设计时采用模块化的设计思想。
这样如果某一模块出现损坏，仅需替换掉损坏模块，同时在设计电路板的同时考虑板子的大小和形状，有计划地排列板子的位置，从而优化车子的重心。
我们智能车控制系统电路由三部分组成：主板、电源模块、电机控制模块。
其中，主板集成了KL26 ARM Cortex ? -M0+最小系统板，调试模块以及各类传感器接口，是整个小车的中枢神经。
3.1 电源模块图2.6 是电源模块的电路板图2.6电源模块电路板本系统中电源稳压电路分别需要有+7.2V, +5V +3.3V 供电。
+3.3V 主要给OLED 加速度计陀螺仪模块、鹰眼摄像头供电；+5V 为编码器、KL26最小系统板供电；+7.2V 为电机模块供电，由于整个系统中+5V 电路功耗较大，为了降低电源纹波，我们考 虑使用线性稳压电路。
另外，LM2940勺稳压的线性度非常好，而且具有纹波小、电 路结构简单的特点，所以我们选择使用它作为5V 稳压芯片。
如下图2.7所示图2.7 LM2940原理图+3.3V 稳压芯片最初选用LM1117把5V 转为3.3V ，但是在之后发现5V 电路负载过大，易导致系统的不稳定，后来选用AIC1086-PM3芯片，直接从7.2V 转为3.3V ， 原理图如图2.8所示「［r 15 Vcul37N O±C6tu1 5KDIpLED 】\ CC 7VC 3V图 2.8 AIC1086-PM33 原理图3.2电机驱动模块图2.9是电机驱动模块的电路板X rCC 7 2?_ J ：CS1----------- Vowt OUT1*4— ------□J~'10uFU2VCG_J.JVVmt FGNDGXD图2.9电机驱动电路板电机驱动芯片我们选择使用BTN797B。
BTN7971是一个完全集成的大电流电机驱动应用半桥。
它是NovalithIC含有一个集成的驱动IC封装在一个一个P沟道MOSFET 和一个n highside通道低边MOSFE系列的一部分。
由于P沟道highside开关的电荷泵需要被淘汰从而减少EM I。
接口与微控制器是轻松的集成驱动IC功能的逻辑电平输入，用电流检测，转换率的调整，死区时间生成和防止过热，过压，欠压，过流和短路保护的诊断。
BTN7971B提供了一个受保护的高电流PW马达具有非常低的电路板空间的消费驱动器的成本优化的解决方案。
控制电路如图3.0所示我们使用74LS74芯片作为隔离芯片。
芯片原理图如图 3.1所示:图3.174LS244原理图我们使用MIC5219低压差稳压芯片单独为电机模块隔离芯片提供电源，原理图如3.2所示3.3主板模块图3.3是主板的电路板:GND -||GND'||GXD l|-vrc1A12G 2Y41Y1 1A2 2A41Y2 1AS 2A3 2Y2 LY3 JA4 2A2 2YI1Y4 GND2A1U5IN3 =LX 』9 10 ____ 2ENl 3GNDVCCI'GND |WD17 PWMi K15 P WM2 1413 PWMi 1211 PWM4IS11GND图3.2MIC5219原理图图3.3是王板电路板3.3.1加速度计陀螺仪接口大赛规定了陀螺仪和加速度计的选用围。
经过挑选，陀螺仪使用ENC-03M加速度计使用MMA8451其接口原理图如图3.4所示：SPA SCI? I~GVR01accer图3.4加速度计和陀螺仪接口原理图3.3.2摄像头传感器接口我们的智能模型车自动控制系统中使用野火鹰眼OV77255像头采集赛道信息。
OV7725信噪比高、速度快、稳定性好和微光灵敏度高，其硬件二值化效果非常好。
由于KL26抗干扰能力比较弱，因此需在PCLK 和VSYN 信号线接下拉150欧电阻增 强电路的抗干扰能力。
其接口原理图如图3.5所示：图3.5摄像头接口原理图1 3 5 793 3V□r IkHREF门氏17—r【i _1VSVNC 1：?0 £1^2 4680^-4680333编码器接口由于KL26上没有正交编码，我们需要使用D 触发器，根据AB 相的相位差，来 获取编码器的正反转状态。
我们使用HC74LS7双D 触发器来判断电机的正反转。
编 码器接口原理图，HC74LS7双D 触发器原理图分别如图3.6，图3.7所示：\TC 5V图3.6编码器原理图图 3.7HC74LS74原理图VCC 5VGNUP6匸1RS j ---10K A right 2 1 IOK R nrht JR9" 屮o ---------丄 P5匸］R6 j ---10K A kft ?—i Bjeft ：\'CC 5 V 边T _ 几一]堡htE i 讪rR1 \CCDI R2 Cl D2 SI C2QI S2 -QI Q2GND 02 VCC 5 VT7 ILS 74CTKT]Rh(GNDencoder bfiGNDQ kftA leftB left334辅助调试模块在调试过程之中，我们需要实时的了解与掌握一些车的运行状态，比如说传感器的状态，调试时用OLED将这些参数显示出来，让我们实时的监测车的状态，从而做出判断，这样很大程度的方便了对车的调试。
