课程设计报告-AVR与虚拟仪器.PDF

课程设计报告 ——————基于Arduino 的自动泊车系统 徐耀，陈玎，雷雨 ［内容摘要］： 随着经济的发展，人们的生活水平普遍提高，私家车的保有量持续上升，道路上的驾驶员也 越来越多。对于很多驾驶员来说，停车入库是一个较大的挑战，尤其是在拥挤的城市道路。 作者所在团队在充分讨论之后，研发了一套基于Arduino 的自动泊车系统，能使小车自动扫 描车位并停入。 ［关键词］： 小车、自动、泊车 ［正文］： 一、背景 随着经济的发展，人们的生活水平普遍提高，私家车的保有量持续上升，道路上的驾驶员也 越来越多。对于很多驾驶员来说，停车入库是一个较大的挑战，尤其是在拥挤的城市道路。 作者所在团队在充分讨论之后，考虑了现有的知识基础，决定使用Ardunio 作为研发的平 台。 Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件和软件。 Arduino 能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、 影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino 的编程语言来编写程序，编译成二进制文 件，烧录进微控制器。对Arduino 的编程是利用 Arduino 编程语言和Arduino 开发环境来 实现的。 二、系统设计目的、用途及功能 如前言所述，我们设计这个自动泊车系统就是为了方便驾驶员在路边侧方停车，这套系统可 用于普通家用车在道路旁进行自动停车。 三、设计思想以及电路原理图 1. 小车以Arduino MEGA 作为数据处理中心，将安装在小车上的超声波模块的信号汇总到 Arduino，经其处理后输出控制信号到电机驱动版，驱动步进电机从而控制小车的移动。 2. HC-SR04 超声波模块安装在小车的右侧、后侧。当小车沿着预设的道路行驶时，超声波 模块不断扫描，测出小车和路边的距离x，小车尾部到障碍物的距离d。 3. 当x 的值满足一定范围时，小车便判断识别到了车位。 4. 小车自动行驶至车位的左前方，反向前进倒入车库。 5. 当小车尾部和车位底部的距离d 小于一定值时，小车便判断停入了车位，停止运动。 四、硬件单元 1、Arduino MEGA2560 •处理器 ATmega2560 •工作电压 5V •输入电压（推荐） 7-12V •输入电压（范围） 6-20V •数字IO 脚 54 (其中16 路作为PWM 输出） •模拟输入脚 16 •IO 脚直流电流 40 mA •3.3V 脚直流电流 50 mA •Flash Memory 256 KB •SRAM 8 KB •EEPROM 4 KB •工作时钟 16 MHz Arduino Mega2560 可以通过3 种方式供电，而且能自动选择供电方式 •外部直流电源通过电源插座供电。 •电池连接电源连接器的GND 和VIN 引脚。 •USB 接口直接供电。 电源引脚说明： •VIN 当外部直流电源接入电源插座时，可以通过VIN 向外部供电；也可以通过此引 脚向Mega2560 直接供电；VIN 有电时将忽略从USB 或者其他引脚接入的电源。 •5V 通过稳压器或USB 的5V 电压，为UNO 上的5V 芯片供电。 •3.3V 通过稳压器产生的3.3V 电压，最大驱动电流50mA。 •GND 地脚。 存储器： ATmega2560 包括了片上256KB Flash，其中8KB 用于Bootloader。同时还有8KBSRAM 和4KB EEPROM。 输入输出： •14 路数字输入输出口：工作电压为5V，每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配 置了20-50K 欧姆内部上拉电阻（默认不连接)。除此之外，有些引脚有特定的功能 •4 路串口信号：串口00(RX)and 1(TX);串口119(RX)and 18(TX);串口2 17(RX)and 16(TX);串口315(RX)and 14(TX)。其中串口0 与内ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连，提供TTL 电压水平的串口接收信号。 •6 路外部中断：2(中断0)，3(中断 1)，18(中断 5)，19(中断 4)，20(中断 3)，and 21(中断 2)。触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发。 •14 路脉冲宽度调制