無(wú)人駕駛小車(chē)

簡(jiǎn)易無(wú)人駕駛小車(chē)設(shè)計(jì)方案匯報(bào)人：汪洋目錄第一部分總體概述第二部分?jǐn)z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(jì)方案20世紀(jì)70年代，美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究，在可行性和實(shí)用化方面都取得了突破性的進(jìn)展。研究背景2005年，首輛城市無(wú)人駕駛汽車(chē)在上海交通大學(xué)研制成功。中國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究，國(guó)防科技大學(xué)在1992年研制出第一臺(tái)真正意義上的無(wú)人駕駛汽車(chē)。中國(guó)自主研制的無(wú)人車(chē)-由國(guó)防科技大學(xué)自主研制的無(wú)人車(chē)紅旗HQ3在2011年首次完成了武漢到長(zhǎng)沙全程286公里高速無(wú)人駕駛實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，無(wú)人車(chē)自主超車(chē)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(jī)驅(qū)動(dòng)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(chē)完成循跡功能。WiFi模塊與中心小車(chē)或上位機(jī)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(huà)面以及速度、溫度等信息。設(shè)計(jì)方案研究背景攝像頭循跡小車(chē)第二部分第二部分?jǐn)z像頭模塊CCD和CMOSOV7670模塊循跡原理CCD和CMOS

一般來(lái)說(shuō)，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(méi)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(dòng)態(tài)范圍大等特點(diǎn)，但成本較高，一般在高端數(shù)碼相機(jī)上使用。CMOS圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn)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(jià)格和高度的整合性，得到了廣泛的使用。OV7670

OV7670是一個(gè)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(shí)60mW/15fpsVGAYUV；休眠時(shí)小于20uA。標(biāo)準(zhǔn)的SCCB接口，兼容IIC接口；內(nèi)置感光陣列，時(shí)序發(fā)生器，AD轉(zhuǎn)換器，模擬信號(hào)處理，數(shù)字信號(hào)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(shí)60mW/15fpsVGAYUV；休眠時(shí)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(chǎng)角：25°最大幀率：30fps信噪比：46dB動(dòng)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(chē)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(shí)現(xiàn)工業(yè)、家庭和樓宇的自動(dòng)化控制，將人類從有線的環(huán)境中解放出來(lái)，以取代線纜為目標(biāo)，用于無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)。范圍的短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得到了迅速的發(fā)展，典型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有藍(lán)牙（Bluetooth）、ZigBee、無(wú)線USB（WirelessUSB）、無(wú)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(wú)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(shí)候，也隨之而來(lái)產(chǎn)生一定的電磁兼容問(wèn)題。各種信號(hào)帶寬見(jiàn)圖ESP8266

ESP8266尺寸為5x5mm，ESP8266模組需要的外圍器件有：10個(gè)電阻電容電感、1個(gè)無(wú)源晶振、1個(gè)flash。工作溫度范圍：-40~125℃。ESP8266是一個(gè)完整且自成體系的WiFi網(wǎng)絡(luò)解決方案，能夠獨(dú)立運(yùn)行，也可以作為slave搭載于其他Host運(yùn)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(shí)，能夠直接從外接閃存中啟動(dòng)。內(nèi)置的高速緩沖存儲(chǔ)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(wú)線上網(wǎng)接入承擔(dān)WiFi適配器的任務(wù)時(shí)，可以將其添加到任何基于微控制器的設(shè)計(jì)中，連接簡(jiǎn)單易行，只需通過(guò)SPI/SDIO接口或中央處理器AHB橋接口即可。ESP8266強(qiáng)大的片上處理和存儲(chǔ)能力，使其可通過(guò)GPIO口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了最低前期的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行中最少地占用系統(tǒng)資源。ESP8266ESP8266芯片內(nèi)部組成ESP8266的特點(diǎn)802.11b/g/nWiFiDirect(P2P)、soft-AP內(nèi)置TCP-IP協(xié)議棧內(nèi)置TR開(kāi)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(hù)間隔2ms之內(nèi)喚醒、連接并傳遞數(shù)據(jù)包待機(jī)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(kāi)串口調(diào)試的軟件，給WIFI模塊上電，會(huì)出現(xiàn)亂碼。步驟2：然后向WIFI模塊發(fā)送AT指令（詳見(jiàn)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(dòng)多連接 AT+CIPSERVER=1,8080 //開(kāi)啟SERVER服務(wù)，通道號(hào)為8080。在發(fā)送指令后會(huì)出現(xiàn)OK。步驟3：然后將手機(jī)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(huì)顯示出WIFI模塊通過(guò)串口傳來(lái)的手機(jī)消息。第四部分第四部分tft液晶顯示模塊tft液晶模塊簡(jiǎn)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(xiě)。TFT式顯示屏是各類筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)上的主流顯示設(shè)備，該類顯示屏上的每個(gè)液晶像素點(diǎn)都是由集成在像素點(diǎn)后面的薄膜晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)，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(duì)比度等優(yōu)點(diǎn)，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(mén)電路。在發(fā)送和