基于K60的智能车系统的设计与实现.pdf

本文主要探讨的是一个基于K60微控制器的智能车系统的设计与实现，该系统集成了环境感知、规划决策和自动行驶等功能，涉及到了电子电路设计、自动控制和信息处理等多个技术领域。K60芯片被选为决策控制单元，体现了其在智能系统中的应用。 1. 系统总体设计 系统由七大模块构成：供电电路、主控模块、驱动电路（包括舵机和电机驱动）、摄像头模块、速度检测模块、辅助调试模块和测距模块。这些模块协同工作，确保智能车的稳定运行。供电模块是关键，它为所有其他模块提供所需的电流和电压，而电压和电流的变化则作为不同模块间通信的物理信号。 2. 主要硬件电路设计 - **主控模块**：选择了山外最小核心板，搭载MK60FN1M0VLQ15芯片，简化了电路设计，提高了系统的稳定性。 - **电机驱动电路**：包括IR2184构成的栅极驱动电路和IR7843构成的H桥电路，用于控制电机的转动。 - **隔离电路**：采用HCPL2630SD高速逻辑门光耦合器，防止电机产生的反向电动势对微控制器造成损害。 - **电源电路**：设计了可调电压的舵机供电电路，以及针对驱动芯片和其他元件的电压转换电路，如7.2V转5V、7.2V升12V和5V转3.3V。 3. 其他模块 - **接口电路**：主控板和驱动板通过10P排线连接，实现信息交换，并提供电源供应。 - **其他未详述的模块**：摄像头模块用于环境感知，速度检测模块用于实时监控车速，测距模块可能使用激光测距仪等设备进行障碍物探测。 这个基于K60的智能车系统设计充分考虑了硬件的稳定性和软件的控制策略，结合了人工智能和自动控制技术，为大学生创新能力和实践技能的培养提供了平台。通过软硬件的综合调试，该系统能够实现环岛、障碍物、红绿灯十字路口、斑马线等复杂路况的识别，模拟了自动驾驶技术的应用。 该设计展示了智能车系统开发的关键技术，包括微控制器的选择、电机驱动、电源管理以及各模块间的通信，对于理解和构建类似的智能系统具有重要的参考价值。