基于ARM的智能车控制系统研究

【摘要】智能小车属于轮式机器人的范畴,它的工作环境往往是十分恶劣的,是在人类无法生存和进入的环境下完成探测任务,例如月球、火星等。智能小车是集先进的传感器技术、嵌入式、人工智能和自动控制技术于一体。在本文中提出并设计了一种基于ARM的高性能、低功耗的智能嵌入式小车系统。本文首先介绍了智能车在国内外的研究现状,接着对于未来发展进行论述,最后,着眼现实对本文所研究的智能车的总体进行设计。本系统采用模块化的设计方法,建立了整个智能车控制系统的硬件平台框架,该硬件平台框架主要包括以下模块：S3C2440核心板模块、直流电机驱动控制模块、无线通信传输模块、图像采集及处理模块等。该硬件系统可以提供支持智能车自主漫游、手动控制及自主循迹,实时的图形采集和无线传输处理的功能。在硬件平台的基础上,构建了基于ARM的智能车控制系统的软件平台,在Ubuntu、VMware,Secure_CRT、DNW等软件开发环境下,实现了嵌入式交叉编译环境的建立、BootLoader、Linux内核及根文件系统的移植,架设NFS服务,简化PC和开发板之间的文件传输共享,编写、编译及移植了智能车运动控制部分的驱动程序,实现了GPIO、PWM等驱动的加载,设计编写了运动控制系统、图像采集处理部分及数据网络传输部分的函数模块,通过主函数的直接调用实现了图像的实时传输及处理,进而控制小车的运动轨迹。最后,对于整个智能小车模块进行安装,使用移动电源进行5V供电、摄像头进行数据采集、无线网卡进行数据通信,软件系统对于智能寻迹车硬件系统采集的数据进行处理,进而再根据处理结果操控硬件。通过联合实验调试,验证了该系统的功能：通过远程手动控制和在一个白底黑色赛道进行测试,实现了智能小车自主漫游、远程监控及智能小车的路径跟踪,实时图像的传输,系统总体可靠和稳定,达到了预期的效果。
【作者】申建伟；
【导师】李晋惠；
【作者基本信息】西安工业大学，计算机系统结构，2014，硕士
【关键词】S3C2440；嵌入式Linux；设备驱动；字符驱动；

【参考文献】
[1]胡自多,吕锡敏,王建华.库车地区高陡构造低信噪比资料处理方法研究[J].石油地球物理勘探,2002,S1:108-117+221.
[2]杨成武.有机无机杂化膨胀阻燃剂的合成及其改性双马来酰亚胺树脂的研究[D].苏州大学,材料学,2014,硕士.
[3]孙敏敏.数据与模型融合的无模型改进控制算法研究[D].中北大学,计算机技术,2014,硕士.
[4]张琳娜,赵凤群.基于偏微分方程图像修补BSCB模型的应用[J].电子测试,2014,16:22-24.
[5]何智聪.路由器加速流媒体分发的策略研究与实现[D].复旦大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[6]金贤玉,王宇纬,田野,金南国.基于微观信息的水泥水化动力学模型研究[J].建筑材料学报,2014,05:862-867.
[7]王继红.实验性家兔持续性高眼压及眼压恢复正常后角膜内皮细胞变化的观察[D].山西医科大学,眼科学,2002,硕士.
[8]王莉.数据挖掘中聚类方法的研究[D].天津大学,2004.
[9]王涎桦.功能化环丙氨嗪分子印迹聚合物的制备、表征和应用[D].天津大学,2012.
[10]李潮.基于Matlab的草地沙化预警模型研究[D].宁夏大学,草业科学,2014,硕士.
[11]王国义.光伏照明系统智能控制器的研究[D].安徽工程大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[12]王维红.如皋老城区城市绿地植物景观研究与评价[D].南京农业大学,风景园林,2012,硕士.
[13]刘明敏.面向行人综合保护的轿车安全性结构优化设计[D].哈尔滨工业大学,车辆工程,2013,硕士.
[14]孙瑛欣.招商银行非利息收入研究[D].东北农业大学,金融学,2013,硕士.
[15]董慧.马克思生态文明思想及其当代价值[D].黑龙江大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[16]祁予博.月桂酰羟甲基乙磺酸钠制备工艺和性能的研究[D].武汉理工大学,化学工艺,2012,硕士.
[17]俞慧琴.基于极值理论VaR模型的上市公司行业风险比较研究[D].浙江大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[18]罗羽.miR-574-5p、Gomafu和QKI对人宫颈癌细胞生长、转移的影响及相关护理干预研究[D].第三军医大学,护理学,2014,博士.
[19]王林燕.论弗兰纳里·奥康纳构建的现代寓言世界[D].南京师范大学,比较文学与世界文学,2012,硕士.
[20]曾余明.将计算机辅助教学与“开放题”相结合的研究[D].江西师范大学,教育,2003,硕士.
[21]王红.LTP协议与纠错码相结合的应用研究[D].苏州大学,电子与通信工程（专业学位）,2014,硕士.
[22]赵金.改革开放以来陕西地区乡土水墨人物画创作研究[D].西安美术学院,美术学,2014,硕士.
[23]邬向阳.资源复用服务增值——关于央行异地存储系统[J].金融电子化,2001,11:45-47.
[24]陈瑜.胃癌MG7-Ag模拟表位为基础构建多表位联合的基因疫苗的研究[D].第四军医大学,内科学,2004,硕士.
[25]王宝平.TRIP钢渐进成形关键问题研究[D].青岛理工大学,机械工程,2013,硕士.
[26]申欣.《诗经》与《楚辞》语气词比较研究[D].南京师范大学,汉语言文字学,2012,硕士.
[27]胡启宇.用于同态反褶积的最小相位变换[J].石油地球物理勘探,1984,02:126-139.
[28]艾书超.单变量时间序列建模与预测研究[D].武汉理工大学,2005.
[29]马军涛.基于SaaS模式医疗保险系统的设计与实现[D].东北大学,计算机软件与理论,2010,硕士.
[30]潘尧嘉.含油气薄互层的群体分析与油气检测[J].石油地球物理勘探,1991,02:254-258+266.
[31]王善伦.中美大学生公民意识教育比较研究[D].长安大学,思想政治教育,2013,硕士.
[32]王成祥,张关泉,刘超颖,赵波,张文生.速度模型反演的CFP方法[J].石油地球物理勘探,2003,02:139-146+220-107.
[33]李激光.短波宽带通信系统硬件平台设计与实现[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2010,硕士.
[34]刘沛乐.桔梗植株再生体系的建立（附：山茱萸种质资源调查研究）[D].陕西师范大学,植物学,2004,硕士.
[35]史瑞菊.基于“云”理念的城市配送优化研究[D].北京交通大学,2014.
[36]叶月明,李振春,吴如山,庄锡进.基于小波束偏移算子的井间地震成像[J].石油地球物理勘探,2012,01:27-31+188+192-193.
[37]孔凡超.基于AHP-BP的物流金融风险综合评估方法研究[D].云南财经大学,企业管理,2013,硕士.
[38]赵月江.基于位置的移动终端访问控制模型设计与研究[D].江苏科技大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[39]张建明.基于数字民政的动态数据中心研究及实现[D].山东大学,2005.
[40]张涛.真空条件下溶液再生机理研究[D].天津商业大学,制冷及低温工程,2013,硕士.
[41]行小帅,焦李成.粒度神经网络对数字语言的数据融合[J].计算机科学,2002,11:40-43.
[42]陈渊.煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声检测与评价研究[D].西安科技大学,2010.
[43]石磊.人民陪审团制度研究[D].吉林大学,法学理论,2013,硕士.
[44]李斐.1962-1980年新疆知识青年上山下乡运动研究[D].西北师范大学,中国近现代史,2014,硕士.
[45]刘存玲.行政决策中的公民参与研究[D].长安大学,行政管理,2013,硕士.
[46]刘晓宁.基于Lasso的非侵入式家庭电力负荷分解特征选择算法研究[D].太原科技大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[47]方云飞,王宏琳.电子计算机数据处理入门[J].石油地球物理勘探,1980,S1:95-101.
[48]张春燕.基于MapXtreme的林业GIS的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[49]郑超.基于相位一致性的驾驶员疲劳检测算法[D].长春工业大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[50]辛一凡.于右任教育思想与实践研究[D].延安大学,中国近现代史,2014,硕士.