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基本信息
- 項目名稱：
- 基于Cortex-M3和μCOS II的智能車
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品具有獨立的供電系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，信息顯示系統(tǒng)，在預(yù)定的環(huán)境下能獨立自動完成路徑識別功能，并能在行駛過程中完成多種數(shù)據(jù)的采集，然后經(jīng)主控系統(tǒng)處理后顯示出來。在某些工業(yè)控制領(lǐng)域，特殊環(huán)境作業(yè)領(lǐng)域，能替代人完成一些危險的工作，在倉儲物流運輸領(lǐng)域，則能極大提工作的效率，為使用者節(jié)省相關(guān)的人力，財力等資源。
- 詳細介紹：
- 本智能車在完成路徑識別的基礎(chǔ)上，利用傳感器對當(dāng)前環(huán)境的溫度，濕度，有害氣體濃度，人體熱釋紅外等信息進行采集，經(jīng)主控系統(tǒng)處理后，做出相應(yīng)的動作，并反饋相應(yīng)的信息，通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C顯示，以便達到實時監(jiān)控的目的，也可用上位機控制小車進行一些必要的動作以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的需求
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品設(shè)計以智能應(yīng)用為中心，本著“科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”的原則，突出其實用性和可靠性，在其智能尋跡的基礎(chǔ)上著重設(shè)計了對自身行駛狀況的檢測模塊，以便提高其智能化水平和可靠性與安全性，可以用在特殊環(huán)境作業(yè)控制領(lǐng)域以替代人力高效率的完成一些工作。 基本思路：以傳統(tǒng)的車體為載體，加上各種傳感器模塊，使其智能，并且在軟件上采用操作系統(tǒng)模塊化編程，以便于在不同應(yīng)用場合下功能的裁減與添加。 關(guān)鍵創(chuàng)新點： 本系統(tǒng)在硬件上則采用最新的ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器作為主控芯片，其主頻高達100M，并集成有12位A/D轉(zhuǎn)換器，這樣在數(shù)據(jù)采集的精度和處理的速度上能達到一個很高的要求。 在軟件上移植并采用了嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS II ，采用操作系統(tǒng)方式能提高硬件之間的協(xié)同性和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。且任務(wù)化編程，使軟件系統(tǒng)設(shè)計具有模塊性，便于功能擴展和實驗階段的調(diào)試。 技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵：在硬件上主要是各模塊電路的設(shè)計與測試，在軟件上首先是完成μCOS II操作系統(tǒng)在ARM Cortex-M3體系結(jié)構(gòu)上的移植，然后是電機控制PWM程序的編寫，同時還有對自身信息（轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向）的檢測與處理，最后完成對外界數(shù)據(jù)的采集與信息的顯示。 主要技術(shù)指標(biāo):1.在小車在行駛過程中能對預(yù)定軌跡進行準(zhǔn)確的跟蹤和對障礙物的智能躲避，另外在系統(tǒng)出現(xiàn)不可預(yù)知故障時能主動檢測并停止以避免嚴(yán)重后果，2.在正常行駛的情況下對外界數(shù)據(jù)的采集，處理，顯示。
科學(xué)性、先進性
- 當(dāng)前智能車的主控系統(tǒng)主要由傳統(tǒng)8位機完成，但傳統(tǒng)的8位單片機由于系統(tǒng)資源極其有限，處理速度較低，而且軟件控制由應(yīng)用程序直接構(gòu)成前后臺系統(tǒng)，模塊化功能極其不好，不便于維護，在這種情況下仍不能發(fā)揮微控制器的特點，僅能完成某些簡單的最基本的功能，可靠性還沒有保證。 而本作品則盡量精簡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，強調(diào)各系統(tǒng)之間的有機結(jié)合，相互依存，在硬件上主要表現(xiàn)在采用的ARM主控芯片具有較多的片上外設(shè),如PWM，ADC等高級外設(shè)，在軟件上則采用著名的嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS II，這樣在程序編寫時就可以采用操作系統(tǒng)特有的多任務(wù)機制，并行處理各個任務(wù)，從而最大限度的發(fā)揮主控芯片的強大功能，展現(xiàn)其優(yōu)勢，而且，采用任務(wù)編寫方式很好的實現(xiàn)了程序的模塊化，在必要時，采用任務(wù)間通信的辦法實現(xiàn)各模塊間數(shù)據(jù)的共享與信息的傳遞，這樣不但精簡了程序框架，更重要的是提高了軟件系統(tǒng)的可靠性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品為安陽工學(xué)院2010-2011學(xué)年度科技創(chuàng)新項目
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫不轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本作品具有獨立的供電系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，信息顯示系統(tǒng)，在預(yù)定的環(huán)境下能獨立自動完成路徑識別功能，并能在行駛過程中完成多種數(shù)據(jù)的采集功能，然后經(jīng)微控制器處理后顯示出來。在某些工業(yè)控制領(lǐng)域，特殊環(huán)境作業(yè)領(lǐng)域，能替代人完成一些危險的工作，在倉儲物流運輸領(lǐng)域，則能極大提工作的效率，為使用者節(jié)省相關(guān)的人力，財力等資源。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前智能車技術(shù)的發(fā)展可謂日新月異，整個系統(tǒng)涵蓋了控制，模式識別，傳感技術(shù)，電子，電氣，計算機，機械動力等多個學(xué)科的知識，但其主控系統(tǒng)的核心都是微控制器，然后再輔以各種傳感器等外圍電子器件，最后在軟件系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下工作的，所以當(dāng)前智能車系統(tǒng)研究的核心大都在其核心微控制器及相應(yīng)的軟件編程上。 但傳統(tǒng)的設(shè)計思路是用8位單片機加應(yīng)用程序的方式，整個系功功能簡單，穩(wěn)定性和可靠性不強，實用性不高。 本設(shè)計一改傳統(tǒng)設(shè)計思路，采用微處理器加操作系統(tǒng)的方式，在硬件設(shè)計上，
