智能小车的自动泊车系统的设计
随着科技水平的不断提高，生活各个方便也变的越来越方便，人们也越来越追求方便快捷的事物。因此Ardunio诞生了，旨在让大家能够更好更快的上手编程，让更多的人接触编程小玩意开发研究，为了能让大家对Ardunio有个初步的认识和了解，本课题以智能小车为载体，以Arduino为控制核心部分，对传送的数据进行处理，以及各项信息的采集，依靠L298N模块驱动对红外传感器采集到的信息处理后，控制电机的转速，达到转弯加速等效果，依靠超声波测距功能让小车在车位停止，从而使得小车自动寻找车位进行泊车。
目 录
一、引言 1
（一）课题背景 1
1.课题的目的 1
2.课题的设计思路 1
3.课题可能遇到的问题 1
二、总体设计 1
（一）设计思路 1
1.设计任务 2
2.总体设计框图 2
三、硬件结构 2
（一）主控板Arduino 2
1.Arduino基本结构 2
2.Arduino的优点 3
3.Arduino主要应用 3
4.ATmega328P芯片 3
（二）红外寻迹模块 5
1.红外寻迹模块结构 5
2.红外寻迹模块工作原理 6
3.LM339芯片 6
（三）超声波模块 7
1.超声波模考结构 7
2.超声波工作原理 8
3.超声波时序图 8
4.LM324芯片 9
（四）L298N驱动模块 10
1.L298N驱动模块结构 10
2.L298N驱动模块工作原理 10
3.模块接线 10
4.L298N芯片 11
（五）系统模块的整合 12
四、软件结构 12
（一）寻迹程序 12
（二）超声波模块程序 13
1.测量距离 13< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 2.测量结果处理 13
（三）程序总结. 14
五、硬件调试 14
（一）实物的组装 14
1.小车的调试 15
2.调试中所出现的问题及解决办法 17
六、结语 18
七、致谢 19
八、参考文献 20
九、附录 21
一 引言
（一）课题背景
随着社会的发展，科技的发展，新鲜事物的出现。人们越来越追求方便快捷的方法，随着Arduino的出现，越来越多的人接触智能开发。Arduino是一个十分方便，容易上手的一款开源的软件开发平台。
Arduino是一款非常适合制作独立的或者和软件结合的开源电子平台。Arduino主要有两个部分：硬件部分和软件部分，硬件部分的是控制板，包含了微型芯片的小电路板，它相当于一台微型的电脑。软件部分为程序的编写。Arduino IDE是基于processing IDE开发。对于刚开始接触的来说，很容易学会，并且还是十分的灵活。对于Arduino的学习来说，不需要对单片机有是非深厚的了解与学习，只需要简单学习后，就很容易基本的学会使用。
1.课题的目的
本课题主要以智能小车为载体，采用Arduino开发平台，做出一款可以实现自动泊车的一款系统。现在所出现的自动泊车系统并不完善，以小车为例子，可以让大家感受自动泊车的优点以及需要完善的地方，同时也是对Arduino的一个推广，希望大家都可以接触智能开发。
2.课题的设计思路
以Arduino为控制板控制系统，L298N驱动模块驱动小车运动，然后利用红外寻迹模块寻迹找到车位，然后利用超声波模块测距功能检测车位是否空，最终找到合适的车位，实现自动泊车。
3.课题可能遇到的问题
红外传感器的对颜色的识别导致的寻迹效果以及线路的选择和主控板的信号识别处理
超声模模块距离的测量准确性
L298N驱动模块的使用及信号处理和对电机的控制
小车的运动轨迹，以及线路的自动识别
二 总体设计
（一）设计思路
利用Arduino进行编程，采用模块化方式进行，首选先让小车动起来，利用驱动模块对电机的控制让小车跑起来，然后利用超声波模块的测距功能使小车是否满足停车的条件，然后对寻迹模块进行处理，是小车能够自动的寻找适当的路线，找到合适的位置进行停车等活动。
小车启动 小车进行泊车
超声波测距功能检测车库是否存在车辆
利
1.设计任务
设计以Arduino为主控板的自动泊车系统，通过用四个红外传感器制作而成的红外寻迹模块寻找相应的路线，然后用L298N驱动模块来控制电机的转速使小车发生停止前进及转弯等效果。利用超声波模块的测距功能达到停车的命令。
任务的完成有如下几个要求：
能够使寻迹模块准确的识别黑色与白色的信号
确保Ardunio主控板能够准确的对各个模块数据的接收与传送。
（3）超声波模块能够准确的测量距离
2.总体设计框图
如图22所示，本系统是以Arduino为控制核心，L298N为电机驱动模块，红外传感器制作的红外寻迹模块，以及超声模测距模块。
第三章 硬件结构
（一）主控板Arduino
Arduino是意大利的一家高科技设计学校的老师Massimo Banzi因为他的学生抱怨微控制器又贵又不好用，然后他与西班牙晶片工程师David Cuartielles一起研发设计出的电路板。
1.Arduino基本结构
如图31所示，我们可以看到Arduino主控板所使用的为ATMEGA328P型号的芯片，主控板上有14个数字端口（013），其中3、5、6、9、10、11可以作为PWM口使用，还有6个模拟端口（05），有一个DC输入可为板子单独供电，还有两个电源输出口，分别为3.3V和5V输出供其他模块使用。还有USB接口一个，与电脑连接然后从电脑中直接将程序烧录到板子中使用，也可以为板子供电使用。还有三个指示灯，分别为电源、串口通信、D13引脚的指示灯，当对应的功能被使用时，这些指示灯会亮，提示你此功能正在被使用。此板还有复位按键、系统自修复端口等功能。
目 录
一、引言 1
（一）课题背景 1
1.课题的目的 1
2.课题的设计思路 1
3.课题可能遇到的问题 1
二、总体设计 1
（一）设计思路 1
1.设计任务 2
2.总体设计框图 2
三、硬件结构 2
（一）主控板Arduino 2
1.Arduino基本结构 2
2.Arduino的优点 3
3.Arduino主要应用 3
4.ATmega328P芯片 3
（二）红外寻迹模块 5
1.红外寻迹模块结构 5
2.红外寻迹模块工作原理 6
3.LM339芯片 6
（三）超声波模块 7
1.超声波模考结构 7
2.超声波工作原理 8
3.超声波时序图 8
4.LM324芯片 9
（四）L298N驱动模块 10
1.L298N驱动模块结构 10
2.L298N驱动模块工作原理 10
3.模块接线 10
4.L298N芯片 11
（五）系统模块的整合 12
四、软件结构 12
（一）寻迹程序 12
（二）超声波模块程序 13
1.测量距离 13< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 2.测量结果处理 13
（三）程序总结. 14
五、硬件调试 14
（一）实物的组装 14
1.小车的调试 15
2.调试中所出现的问题及解决办法 17
六、结语 18
七、致谢 19
八、参考文献 20
九、附录 21
一 引言
（一）课题背景
随着社会的发展，科技的发展，新鲜事物的出现。人们越来越追求方便快捷的方法，随着Arduino的出现，越来越多的人接触智能开发。Arduino是一个十分方便，容易上手的一款开源的软件开发平台。
Arduino是一款非常适合制作独立的或者和软件结合的开源电子平台。Arduino主要有两个部分：硬件部分和软件部分，硬件部分的是控制板，包含了微型芯片的小电路板，它相当于一台微型的电脑。软件部分为程序的编写。Arduino IDE是基于processing IDE开发。对于刚开始接触的来说，很容易学会，并且还是十分的灵活。对于Arduino的学习来说，不需要对单片机有是非深厚的了解与学习，只需要简单学习后，就很容易基本的学会使用。
1.课题的目的
本课题主要以智能小车为载体，采用Arduino开发平台，做出一款可以实现自动泊车的一款系统。现在所出现的自动泊车系统并不完善，以小车为例子，可以让大家感受自动泊车的优点以及需要完善的地方，同时也是对Arduino的一个推广，希望大家都可以接触智能开发。
2.课题的设计思路
以Arduino为控制板控制系统，L298N驱动模块驱动小车运动，然后利用红外寻迹模块寻迹找到车位，然后利用超声波模块测距功能检测车位是否空，最终找到合适的车位，实现自动泊车。
3.课题可能遇到的问题
红外传感器的对颜色的识别导致的寻迹效果以及线路的选择和主控板的信号识别处理
超声模模块距离的测量准确性
L298N驱动模块的使用及信号处理和对电机的控制
小车的运动轨迹，以及线路的自动识别
二 总体设计
（一）设计思路
利用Arduino进行编程，采用模块化方式进行，首选先让小车动起来，利用驱动模块对电机的控制让小车跑起来，然后利用超声波模块的测距功能使小车是否满足停车的条件，然后对寻迹模块进行处理，是小车能够自动的寻找适当的路线，找到合适的位置进行停车等活动。
小车启动 小车进行泊车
超声波测距功能检测车库是否存在车辆
利
1.设计任务
设计以Arduino为主控板的自动泊车系统，通过用四个红外传感器制作而成的红外寻迹模块寻找相应的路线，然后用L298N驱动模块来控制电机的转速使小车发生停止前进及转弯等效果。利用超声波模块的测距功能达到停车的命令。
任务的完成有如下几个要求：
能够使寻迹模块准确的识别黑色与白色的信号
确保Ardunio主控板能够准确的对各个模块数据的接收与传送。
（3）超声波模块能够准确的测量距离
2.总体设计框图
如图22所示，本系统是以Arduino为控制核心，L298N为电机驱动模块，红外传感器制作的红外寻迹模块，以及超声模测距模块。
第三章 硬件结构
（一）主控板Arduino
Arduino是意大利的一家高科技设计学校的老师Massimo Banzi因为他的学生抱怨微控制器又贵又不好用，然后他与西班牙晶片工程师David Cuartielles一起研发设计出的电路板。
1.Arduino基本结构
如图31所示，我们可以看到Arduino主控板所使用的为ATMEGA328P型号的芯片，主控板上有14个数字端口（013），其中3、5、6、9、10、11可以作为PWM口使用，还有6个模拟端口（05），有一个DC输入可为板子单独供电，还有两个电源输出口，分别为3.3V和5V输出供其他模块使用。还有USB接口一个，与电脑连接然后从电脑中直接将程序烧录到板子中使用，也可以为板子供电使用。还有三个指示灯，分别为电源、串口通信、D13引脚的指示灯，当对应的功能被使用时，这些指示灯会亮，提示你此功能正在被使用。此板还有复位按键、系统自修复端口等功能。
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