基于FPGA的智能小车系统任务书

一、毕业设计（论文）的内容

本文提出一种经济实用的智能小车系统设计方法，采用小车底盘作为载体、直流电机作为执行元件、红外传感器作为检测元件、FPGA作为主控芯片、L298N作为驱动芯片和稳压电源芯片完成了检测电路设计、主控电路设计、电机驱动电路设计、稳压电路设计等硬件设计和制作，并对系统进行仿真和综合调试，解决一系列的难题，成功实现智能避障等功能。

二、毕业设计（论文）的要求与数据

该系统的任务就是让智能小车在行进的过程中，能够自动检测存在的障碍物、并且采取有效的措施。该控制系统要满足以下几点要求：

(1)能对车体四周的环境进行探测以获得障碍物的存在情况。

(2)实时性要求。

(3)交互功能。主要是设定小车正常行进、转弯时驱动电机的速度；初始化系统时的一些参数设定。

(4)驱动电机稳速运行要求。

(5)控制系统工作可靠、耐用，抗干扰能力强。

本小车使用FPGA作为主控芯片，当小车与障碍物的距离小于30cm时，小车转弯以避开障碍物，并且此时蜂鸣器报警。小车的流程如下：

在车前方没有障碍物时，小车沿直线向前走。

在车前方有障碍物时，小车能避开障碍物，方法如下：

(1)先向左边转90度，如果前面没有障碍物，再沿直线向前走。

(2)如果前面仍有障碍物，则向右转180度，如果前面没有障碍物，则直线行走。

(3)如果前面仍有障碍物，则向右90度，然后直线行走。

三、毕业设计（论文）应完成的工作

1.设计题目分析与资料收集；

2.完成开题报告1份；

3.完成4万字符的专业外语文献翻译（附英文原文）；

4.应用keil C51软件进行程序编写和调试；

5.完成系统整体调试与仿真；

6.根据方案选择，用电子线路CAD软件绘制电路原理图和PCB图；

7.完成2万字左右的毕业设计说明书（论文），并包括300-500单词的英文摘要。

8.完成导师布置的工作。

9.提交论文及相关资料

四、应收集的资料及主要参考文献

[1]胡寿松. 自动控制原理（第五版）[M]. 北京:科学出版社, 2007

[2](美)尾形克彦. 现代控制工程(第四版)[M]. 北京:电子工业出版社, 2007

[3]张义和等. 例说51FPGA（C语言版）. 北京:人民邮电出版社，2009

[4]康华光. 电子技术基础（数电、模电）. 北京:高等教育出版社,2006

[5]袁秀英,李珍．FPGA原理与实验教程．北京:航空航天大学出版社，2006

[6]丹尼斯,克拉克等. 小车设计与控制. 北京:科学出版社，2004

[7]Gordon McComb, Myke Predko. 小车设计与实现. 北京:科学出版社，2007

[8]阎石. 数字电子技术基础(第五版) [M]. 北京:高等教育出版社，2006

[9]赵景波. Prote199SE应用与实例教程[M]. 北京:人民邮电出版社，2009

[10]谭浩强. C程序设计教程[M]. 北京：清华大学出版社，2007

[11]陈大钦.电子技术基础实验.北京:高等教育出版社，2000

[12]李广弟.FPGA基础.北京：北京航空航天大学出版社，2001

[13]徐玮.51FPGA实现进步电机控制.电子制作，2006

[14]柳郭等.FPGA开发应用技能与技巧.北京:中国电力出版社，2008

[15]胡汉才.FPGA原理及其接口技术.清华大学出版社，1996

五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备

1.计算机一台，包含软件：keil uVision、Proteus、电子线路CAD软件（如Protel 99SE等）；

2.开发板一套、万用表一台、烧录机一部、电烙铁一把、焊锡丝若干、元器件及其他材料若干。

任务下达时间：

2019年12月16日

毕业设计开始与完成时间：

2019年1月9日至 2019年6月10日

组织实施单位：

教研室主任意见：

签字                2016年12月18日

学院领导小组意见：

签字                 2016年12月 20日

毕业设计（论文）进度计划表