智能车无线实时数据采集系统,本论文为您写智能车毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
智能车论文参考文献：
摘 要：飞思卡尔智能车设计大赛是全国170余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛.飞思卡尔智能车大赛提出制作一个能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜.在制作和调试智能车关键的过程中,需要动态地跟踪赛车的各种参数并实时地传输给上位机.最佳的选择是采用无线传输数据给上位机,可见能够制作出无线实时数据采集系统是取得优异比赛成绩的关键.
关键词：飞思卡尔智能车；无线通信；上位机
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.134
飞思卡尔智能车大赛提出制作一个能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜.在调试智能车关键的过程中,要使用算法对智能车的方向和速度进行控制,选择最佳算法是取胜的关键.比较和分析各种算法的优劣,需要动态地跟踪赛车的各种参数并实时地传输给上位机.在不妨碍赛车运行的情况下,最佳的选择是采用无线的方式发送数据给上位机,由上位机进行保存和处理,这方便我们进行实时地观看跟踪.在2014年飛思卡尔智能车第九届比赛中,有很多赛车冲出赛道而无法取得比赛成绩,分析赛车采集到的赛道信息和智能车控制算法的缺陷是解决赛车冲出赛道的唯一途径.要分析智能车采集到的大量赛道信息,由于BDM在线调试存在不足和不便之处,高速率数据传输的无线上位机几乎是唯一的选择.能够制作出高速率数据传输的无线上位机是取得优异比赛成绩的关键.
1 无线上位机的选材
采用的通信模块是XL24LD01无线收发模块.XL24LD01是挪威NORDIC公司推出的一款高性能2.4G无线收发IC模块,采用GFSK调制,工作在2400-2483M的国际通用I 频段,最高数据速率可达2Mbps.XL24L01-D01集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分,如：自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等,模块的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机的I/O口进行模拟,内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口,便于使用低成本单片机.由于XL24LD01无线收发模块链路层完全集成在芯片上,非常便于软硬件的开发.XL24LD01最高数据传输速率达2Mbps完全满足了智能车与上位机大量数据的传输.XL24LD01模块大小32*15.2mm,使用外置1/4波长导线天线设计,开阔地1Mbps速率下,收发10个字节的数据量测试距离最远约300米左右,满足了智能车与上位机传输距离的要求.
2 无线上位机系统设计
飞思卡尔智能车采集到的大量赛道信息通过单片机MPC5604的SPI接口发送给XL24LD01无线发送模块,XL24LD01无线发送模块接收到数据后,启动发射模式并把数据发送出去.XL24LD01无线接收模块接收到数据后通过SPI接口把数据发送给STM32F103ARM开发电路板,STM32F103ARM开发电路板通过RS232串口把数据发送给PC上位机.PC上位机通过接收软件把接收到的数据保存下来以便参赛者进行分析.由于飞思卡尔智能车每20ms要采集128个字节的赛道数据,要把这些数据及时地发送给上位机,也就意味着整个系统的数据传输速率要超过51200bps.发送端SPI接口是标准的SPI接口,其最大的数据传输率为10Mbps,可见SPI接口完全可以满足系统设计的要求.无线数据的传输速率是1Mbps,远远大于系统要求的51200bps.而在接收端控制XL24LD01无线接收模块的MCU使用的是32位性能出色的STM32F103单片机,为高速率的数据传输提供了有力保障.高速率数据传输使普通51单片机很难胜任.接收端串口的通信波特率为115200bps,能够很轻松地完成系统数据的传输.可见整个系统的硬件配置完全满足了设计的要求.由于整个系统采用的是单工通信,无论是发送端还是接收端都不需要在发送状态和接收状态进行转换,降低了系统的消耗时间,极大的降低了无线传输中的碰撞现象,提高了传输效率.
3 供电系统设计
整个系统硬件的设计首先要考虑到电源,由于XL24LD01无线收发模块的工作电压是1.9～3.6V,而智能车电源是大赛组委会统一提供的标准电源7.2V电池,则需一个电压转换电路将电源电压转换为XL24LD01无线发送模块的工作电压3.3V.然后把XL24LD01无线发送模块SPI口与飞思卡尔智能车电路板上的MCU的I/O口相连接.在发送端的软件控制上采用循环发送.在接收端由于单片机STM32F103ARM开发板提供3.3V电源,直接用杜邦跳线将XL24LD01无线接收模块与单片机STM32F103ARM开发电路板相连接即可.
4 数据的传输
在接收端的软件控制上采用查询的方法接收数据,相对于中断的接收方法而言,查询的方法更适合高速率数据的传输.单片机STM32F103接收到数据后通过串口与上位机PC进行数据的传输.上位机PC接收软件的串口通信协议采用的是通信波特率为115200bps,8位数据位,1位停止位,无奇偶检验位.接下来就是软件调试,PC上位机终于能接收到数据了.但是接收到的数据与已知发送的数据相比较,出现了数据包错误与数据包丢失现象.经过耐心的查找原因,数据包的出错与接收端单片机STM32F103程序有关,经过程序的修改纠正了数据包出错的问题.发现数据包的丢失与通信距离和天线的位置有关,当两个收发天线的距离很近时没有数据包的丢失,距离逐渐增大,出现了数据包的丢失,距离越远数据包丢失的概率越大.由于是在室内,接收天线接近墙面或靠近地面时容易出现丢包现象,所以接收天线尽可能的靠近飞思卡尔智能车的无线发射端来消除数据包的丢失.
参考文献：
[1]卓晴,黄开胜,邵贝贝等.学做智能车———挑战“飞思卡尔”杯[M].北京：北京航空航天大学出版社,2007.
[2]邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法[M].北京：清华大学出版社,2008.
结论：适合不知如何写智能车方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于智能车论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
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