基于arm(cortex-m3)智能车控制论文

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1、嵌入式课题设计课题名称：基于ARM(Cortex-M3)的智能车控制专业：计算机科学与技术班级：计算机121班姓名：殷世军学号：3120701140指导老师：谢永宁8目录摘要…………………………………………………引言…………………………………………………1.总体设计……………………………………………2.具体设计模块………………………………………2.1控制器模块………………………………………….2.2循迹模块……………………………………………2.3电机模块……………………………………………2.4电源模块……………………………………………2.5光电开关…………………………………………

2、…3.软件设计………………………………………………4.结语……………………………………………………5.参考文献………………………………………………8基于ARM(Cortex-M3)的智能车控制【摘要】本文设计并实现了一种以arm芯片（基于cortex-m3内核）为控制器的智能模型车的硬件与软件设计方案。该车充分利用armcontex-m3多中断，高分辨率计数器的特点，通过灰度传感器采集路况信息，实现快速、安全行驶。【关键词】arm；cortex-m3；智能车；灰度传感器 引言本文设计并实现了一种基于armcortex-m3控制的智能模型车的硬件与软件设计方案，在特定的黑白车道上实

3、现自主循迹，在智能车大赛中，通过计算机模拟，计算出比赛的最优路径，出色的完成了比赛。1.总体设计 8该控制系统以lm3s1607处理器为核心，以直流减速电机为执行器，通过前向与后向灰度传感器采集到的不同灰度值来控制电机速度和转向，进而控制小车的速度与方向。此小车控制器模块主要包括微处理器、与传感器系统通讯电路、pwm驱动电路、电源供电电路等；执行模块主要包括四个直流减速电机；检测模块包括2向共8路灰度传感器，可以检测前向行驶、后向行驶时的灰度值。因此智能车整个系统的设计便可分为硬件系统设计和软件系统设计。硬件系统的设计是做好系统的各个功能模块，完成相应的信号处理功能，而软件系统设

4、计总体上便是构造良好的控制算法，产生和车模当前运行状态对应的不同占空比的pwm输出来控制电机和舵机。整个系统由电源模块，控制木块，电机模块，传感器模块，路口检测模块组成[1-2]。2.具体设计模块2.1控制器模块本设计采用了由luminarymicro公司stellaris提供的基于armcortex-m3的系列控制器lm3s1607，要特性包括工业标准的arm架构，处理速度提高35%，代码量减少45%，嵌入式快速中断控制器支持延时操作和实时性能。lm3s1607是stellaris系列的增强型产品，使用高性能的armcortex-m332位的risc内核，工作频率为50mhz，

5、内置高速处理器（高达128kb单周期flash以及32kb单周期sram），包含arm嵌套向量中断控制器（nvic），增强i/o接口以及较低的能耗。所有型号的器件都包括8个10位的adc、4个通用32位定时器模块（每个模块都能提供2个16位的定时器），并且可以使用使用ccp（捕获比较）产生高分辨率的pwm信号；此外，还包括标准和先进的通信接口：3个完全可编程的16c550-typeuart、2个i2c模块、1个ssi模块、armprimecell?32-通道可配置的mdma控制器等[3]。2.2循迹模块 8本设计采用的是灰度传感器。灰度传感器是模拟传感器，有一只发光二极管和一只光

6、敏电阻，安装在同一面上。灰度传感器利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光其阻值也不同的原理进行颜色深浅检测。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为智能车可以识别的模拟量，控制器判定模拟量的大小来确定车头与循迹线的相对距离。我们使用的灰度传感器的分辨率为1/256，而控制器的ad模块为10ad转换器，即分辨率为210，远远满足需要。在安装传感器时，为了使车头车尾可以同时识别循迹线，我们在车头车尾都安装了4个灰度传感器[4-5]。2.3电机模块脉冲宽度调制（pwm）在直流电机控制系

7、统中是最常用的。pwm是一项功能强大的技术，是一种能够对模拟信号电平进行数字化编码的方法。pwm是将高速的开关脉冲信号输入直流电机，通过改变脉冲信号开关的比例，达到控制速度的效果。原理是在on的时间内施加电压off时间内切断电压，电机的转动时断续的。在脉冲波断续的off区段，电机线圈内部储存的能量产生沿续流二极管流动的电流，维持电机的转动。在lm3s0607芯片中，没有独立的pwm模块，控制器可以用通用定时器（gptm）模块来产生简单的pwm波形。gptm支持简单的pwm模式，在