無人駕駛小車

簡易無人駕駛小車設(shè)計方案匯報人：汪洋目錄第一部分總體概述第二部分攝像頭模塊第三部分Wifi模塊第四部分tft液晶顯示模塊第一部分第一部分總體概述研究背景設(shè)計方案20世紀70年代，美國、德國等發(fā)達國家開始進行無人駕駛汽車的研究，在可行性和實用化方面都取得了突破性的進展。研究背景2005年，首輛城市無人駕駛汽車在上海交通大學(xué)研制成功。中國從20世紀80年代開始進行無人駕駛汽車的研究，國防科技大學(xué)在1992年研制出第一臺真正意義上的無人駕駛汽車。中國自主研制的無人車-由國防科技大學(xué)自主研制的無人車紅旗HQ3在2011年首次完成了武漢到長沙全程286公里高速無人駕駛實驗。實驗中，無人車自主超車67次，途遇復(fù)雜天氣。研究背景電源模塊提供3.3V和5V的直流穩(wěn)壓電源。為主控芯片，電機驅(qū)動芯片，攝像頭提供電壓。攝像頭模塊拍攝路面，獲取黑線軌跡。將圖像信息傳遞給主控芯片，控制小車完成循跡功能。WiFi模塊與中心小車或上位機通信，傳遞路況信息以及障礙物方位。tft液晶顯示模塊顯示攝像頭拍攝的畫面以及速度、溫度等信息。設(shè)計方案研究背景攝像頭循跡小車第二部分第二部分攝像頭模塊CCD和CMOSOV7670模塊循跡原理CCD和CMOS

一般來說，攝像頭主要分為CCD和CMOS兩種，CCD與CMOS比較主要區(qū)別是CCD是集成在半導(dǎo)體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上，工作原理沒有本質(zhì)的區(qū)別。CCD圖像傳感器具有體積小重量輕，靈敏度高，噪聲低，動態(tài)范圍大等特點，但成本較高，一般在高端數(shù)碼相機上使用。CMOS圖像傳感器的優(yōu)點之一是電源消耗量比CCD低，且集成性高，雖然成像質(zhì)量上略遜于CCD，但由于低廉的價格和高度的整合性，得到了廣泛的使用。OV7670

OV7670是一個種圖象傳感器，操作溫度是-30℃-70℃，模擬電壓是2.5-3.0V，感光陣列是640*480，功耗是工作時60mW/15fpsVGAYUV；休眠時小于20uA。標準的SCCB接口，兼容IIC接口；內(nèi)置感光陣列，時序發(fā)生器，AD轉(zhuǎn)換器，模擬信號處理，數(shù)字信號處理器。OV7670參數(shù)感光陣列：640*480電源核電壓：1.8VDV±10%模擬電壓：2.5-3.0VIO電壓：1.7-3.0V功耗：工作時60mW/15fpsVGAYUV；休眠時小于20uA操作溫度：-30℃-70℃穩(wěn)定工作溫度：0℃-50℃輸出格式：YUV/YCbCr4:2:2、RGB565/555/444、GRB4:2:2、RawRGBData光學(xué)尺寸：1/6"視場角：25°最大幀率：30fps信噪比：46dB動態(tài)范圍：52dB瀏覽方式：逐行封裝尺寸：3785um*4235umOV7670模塊原理圖循跡原理其中為小車的偏轉(zhuǎn)角，分別為比例，積分，微分系數(shù)第三部分第三部分WiFi模塊WiFi發(fā)展歷史ESP8266ESP8266的AT配置WiFi發(fā)展歷史

為了實現(xiàn)工業(yè)、家庭和樓宇的自動化控制，將人類從有線的環(huán)境中解放出來，以取代線纜為目標，用于無線個人區(qū)域網(wǎng)。范圍的短距離無線通信技術(shù)標準得到了迅速的發(fā)展，典型技術(shù)標準有藍牙（Bluetooth）、ZigBee、無線USB（WirelessUSB）、無線局域網(wǎng)Wi-Fi（IEEE802.11b/g）等。由于這些技術(shù)均選擇了2.4GHz（2.4～2.483GHz）ISM頻段，再加上無繩電話和微波爐等干擾源，就使得該頻段日益擁擠，在人們享受方便快捷的時候，也隨之而來產(chǎn)生一定的電磁兼容問題。各種信號帶寬見圖ESP8266

ESP8266尺寸為5x5mm，ESP8266模組需要的外圍器件有：10個電阻電容電感、1個無源晶振、1個flash。工作溫度范圍：-40~125℃。ESP8266是一個完整且自成體系的WiFi網(wǎng)絡(luò)解決方案，能夠獨立運行，也可以作為slave搭載于其他Host運行。ESP8266在搭載應(yīng)用并作為設(shè)備中唯一的應(yīng)用處理器時，能夠直接從外接閃存中啟動。內(nèi)置的高速緩沖存儲器有利于提高系統(tǒng)性能，并減少內(nèi)存需求。另外一種情況是，無線上網(wǎng)接入承擔(dān)WiFi適配器的任務(wù)時，可以將其添加到任何基于微控制器的設(shè)計中，連接簡單易行，只需通過SPI/SDIO接口或中央處理器AHB橋接口即可。ESP8266強大的片上處理和存儲能力，使其可通過GPIO口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備，實現(xiàn)了最低前期的開發(fā)和運行中最少地占用系統(tǒng)資源。ESP8266ESP8266芯片內(nèi)部組成ESP8266的特點802.11b/g/nWiFiDirect(P2P)、soft-AP內(nèi)置TCP-IP協(xié)議棧內(nèi)置TR開關(guān)、balun、LNA、功率放大器和匹配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置PLL、穩(wěn)壓器和電源管理組件802.11b模式下+19.5dBm的輸出功率內(nèi)置溫度傳感器支持天線分集斷電泄露電流小于10uA內(nèi)置低功率32位CPU：可以兼作應(yīng)用處理器SDIO2.0、SPI、UARTSTBC、1X1MIMO、2X1MIMOA-MPDU、A-MSDU的聚合和0.4us的保護間隔2ms之內(nèi)喚醒、連接并傳遞數(shù)據(jù)包待機狀態(tài)功率小于1.0mW（DTIM3）ESP8266的AT配置步驟1：將WIFI模塊的VCC,GND,TXD,RXD和USB轉(zhuǎn)串口（TTL）連好后，打開串口調(diào)試的軟件，給WIFI模塊上電，會出現(xiàn)亂碼。步驟2：然后向WIFI模塊發(fā)送AT指令（詳見附錄2：AT指令集）。（注意要把發(fā)送新行打勾）發(fā)送的指令有:AT+CWMODE=1 //選擇station模式 AT+RST //重啟WIFI模塊 AT+CWLAP //查詢可用的AP AT+CWJAP=<SSID>,<password> //加入AP，如AT+CWJAP=“KEN”,”20142014” AT+CIPMUX=1 //啟動多連接 AT+CIPSERVER=1,8080 //開啟SERVER服務(wù)，通道號為8080。在發(fā)送指令后會出現(xiàn)OK。步驟3：然后將手機連入WIFI模塊創(chuàng)建的SERVER當(dāng)中，向WIFI模塊發(fā)送消息，如圖所示，WIFI模塊的IP地址是172.16.11.74，通道是8080。并且在電腦的串口調(diào)試軟件上，就會顯示出WIFI模塊通過串口傳來的手機消息。第四部分第四部分tft液晶顯示模塊tft液晶模塊簡介電平轉(zhuǎn)換芯片tft液晶顯示模塊

TFT（ThinFilmTransistor）是薄膜晶體管的縮寫。TFT式顯示屏是各類筆記本電腦和臺式機上的主流顯示設(shè)備，該類顯示屏上的每個液晶像素點都是由集成在像素點后面的薄膜晶體管來驅(qū)動，因此TFT式顯示屏也是一類有源矩陣液晶顯示設(shè)備。是最好的LCD彩色顯示器之一，TFT式顯示器具有高響應(yīng)度、高亮度、高對比度等優(yōu)點，其顯示效果接近CRT式顯示器。JD-T1800液晶引腳圖液晶輸入輸出電平電平轉(zhuǎn)換芯片74lvc24574LV245是八位總線收發(fā)器，典型的CMOS型三態(tài)緩沖門電路。在發(fā)送和