无人驾驶汽车智能控制系统研究
引言
目录
一、 引言 1
（一） 智能无人自动驾驶汽车的发展背景 1
（二） 智能无人自动驾驶汽车的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能无人自动驾驶汽车的方案设计 3
（二） STM32F103处理器简介 4
（三） NEO6M型GPS模块简介 4
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
1. 晶振电路配置 6
2. 复位电路设计 6
（二） 雷达报警电路设计 6
（三） 雷达探测电路设计 7
（四） GPS定位电路设计 8
（五） 前驱两车轮驱动电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 智能无人自动驾驶汽车的主程序流程设计 10
（二） 雷达报警流程设计 11
（三） 雷达探测流程设计 12
（四） GPS定位流程设计 13
（五） 前驱两车轮驱动流程设计 14
五、 仿真原理图设计 17
（一） 仿真原理图设计 17
（二） 国内目前所取得的成果 17
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB 23
附录三 元器件列表 24
引言
智能无人自动驾驶汽车的发展背景
单片机技术的快速发展催生了一大批相关行业的兴起，这其中传统智能无人自动驾驶汽车控制系统的发展和市场受到了巨大的冲击，设计者早已不再着眼于传统落后的智能无人自动驾驶汽车控制系统研发中，而是愈发重视以单片机芯片作为主控的一种新型智能无人自动驾驶汽车控制系统的研究开发中。
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图1 无人驾驶汽车
新型智能无人自动驾驶汽车系统的出现是以一种数字化特征而登上市场的，该器件的主要特点是内部硬件电路一切数字化，排列整齐的数字芯片替代了传统电路，而且集成芯片的大幅度使 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
用也代替了传统必要电路，使整体电路结构和体积都变得非常小，这项更改使智能无人自动驾驶汽车控制系统功能模块中电子元器件空隙减小，器件的相互干扰现象亦得到了庞大的改进。
智能无人自动驾驶汽车系统较早出现在市面上是以一种传统形式完成的，该器件的内部框架结构主要是以毫无生命力的机械架构为主，在外形特点上看起来尤为庞大笨重，这是由于它的功能模块主要是以模拟器件、继电器或传统变压器为主，这些转换器件的使用使得传统智能无人自动驾驶汽车控制系统表现得非常臃肿。使用单片机芯片来对智能无人自动驾驶汽车控制系统进行控制可以实现三大上的优秀性能：系统含有可更新性，即系统开发人员能够随时把优化过的新程序重新烧写到智能无人自动驾驶汽车系统中，以此完成系统性能的提升，而在此之前传统智能无人自动驾驶汽车控制系统就不具备这个性能，万一电路完成了固化，把很难实现更新甚至是永远没有办法获得任意性能优化，而这种单片机式智能无人自动驾驶汽车控制系统的出现完全颠覆了这类尴尬局面。系统开发成本大幅度降低，由于编程代码如果设计完成，能够将同一个程序适用于全部产品中，不用进行针对性修改，所以对于开发成本来说，无论是在时间上还是费用上，都得到了大幅度的降低，而传统智能无人自动驾驶汽车控制系统内部以模拟电路为主，而模拟器件之间的区别使得各被构建出来的产品都含有多多少少的差异性，技术人员所需要花费很多时间来对每个产品进行微调。
电路功能完成总体的程控化，各个效果的执行不再以模拟电压电流信号的传输作为基准，而是使用数字脉冲信号来传输信号，因为数字信号在传输过程中比模拟信号具有高出很多倍的抵制干扰性能，所以这将使得智能无人自动驾驶汽车控制系统运行效果更为稳定，大幅度减少了错误执行的发生。
智能无人自动驾驶汽车的国内外发展现状
经过对电子器件市场上现存的智能无人自动驾驶汽车系统进行了一次彻底调研之后能够得出一个结论，与之相关的无论是半成品模块还是完整产品，国产和进口相互间的成本不在同一水平上，国产产品比进口产品的价格低好几个档次，通过现场询问以及提供的参考文献调研查阅后可以发现，在使用场合和很多的参数精度上，国产产品要比进口产品的性能低，可想在智能无人自动驾驶汽车控制系统的重要技术掌握方面，国内的设计厂家还没有走在时代的前列。
本文主要研究内容
1、学习掌握STM32单片机芯片的基础知识，对其内部寄存器的使用和配制方法进行系统学习，通过这款芯片来作为无人自动驾驶汽车系统的主控器件，通过这款芯片的不同功能的接口来对GPS导航传感器、障碍物检测传感器、报警器、汽车液晶显示器等高性能模块进行驱动。
2、学习GPS模块的使用方法，掌握通过二线式串口对其驱动原理以及导航数据的传输协议规则，在处理器芯片中能够正确的获取到数据包中包含的经纬度信息、海拔信息、基准时间信息以及其他相关信息，将这些信息进行有效提取后应用到自动驾驶控制流程中，根据经纬度等位置信息完成对汽车前进、转向和倒车的动作。
3、学习超声波雷达在汽车技术中的使用方法，以及超声波雷达测距技术对汽车探测障碍物带来的安全保障和便利，将该技术应用到本课题设计的这款无人自动驾驶汽车系统中，使得该汽车在前进过程中能够及时的探测到前方是否有障碍物，从而降低车速并最终实现停车或者转向，避免危害的发生。
4、学习液晶屏的显示原理以及STM32单片机控制液晶屏的实现方法，在本系统硬件电路中配置该显示电路，实现无人驾驶汽车的显示功能。
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