基于ARM10与LINUX智能小车系统设计

基于ARM的智能小车系统的设计

摘　要

基于ARM的嵌入式系统其性能优良，移植性好，已广泛应用在各个行业，因此将ARM微处理器应用于智能小车的控制系统是一种较好的选择。基于此，我们设计了一种基于ARM10与Linux控制的智能循迹小车，通过编程使它沿着我们提前铺好的黑色胶带前进，十字路口停下通过摄像头驱动拍照使用WIFI传输后继续前进。这种基于ARM 10的智能型设计将运用于很广阔的地方。

根据Linux嵌入式开发平台的需要，配置相应的开发工具、合理剪裁Linux内核、选择合适的Bootloader和根文件系统，最后把它们移植到ARM10开发平台上，搭建好开发环境。接着研究了Linux环境下的设备驱动程序，深入了解设备模型和设备驱动程序开发框架以及并发、内存、中断机制，从而更好的实现其功能。

本次我们设计制作了一款具有智能判断功能的小车，功能强大。小车具有以下几个功能：循迹功能；自动拍照功能。作品可以作为高级智能玩具，也可以作为嵌入式控制的强有力的应用实例。

【关键词】 ARM10 Linux 智能小车 自动拍照 循迹目录

基于ARM的智能小车系统的设计1

摘　要1

目录2

第一章 引言4

1.1背景介绍4

1.2可行性分析5

第二章 需求分析6

2.1 硬件需求6

2.2软件需求7

第三章硬件分析与设计8

3.1 硬件分析8

3.1.2 电路板模块9

3.1.3 传感器模块10

3.1.4 转接板模块12

3.2硬件设计13

3.2.1总体设计13

3.2.2驱动电路14

3.2.3信号检测模块15

3.2.4主控电路16

第四章 软件分析与设计16

4.1驱动程序设计16

4.1.1USB驱动16

4.1.2 CMMERA驱动18

4.1.3WIFI驱动19

4.2软件详细设计20

4.2.1循迹模块21

4.2.2服务器端模块22

4.2.3 拍照模块24

4.2.4 传输模块24

4.3 客户端模块25

4.3.1 接收模块25

4.3.2 处理模块26

4.3.3 显示模块27

第五章 项目实施27

5.1 环境的搭建27

5.1.1 Bootlader27

5.1.2 网络环境28

5.1.3 根文件系统的编译与烧录29

5.1.4 内核的编译与烧录29

5.2 代码的测试30

5.2.1 白盒测试30

5.2.2 黑盒测试32

5.2.3 性能测试32

5.3单位系统测试33

第六章 总结34

参考文献35

致谢36

第一章 引言

随着现代化工业的发展，自动化控制出现了许多新的要求。“PC+运动控制器”是目前开放式数年控系统中最常见的形式。主PC用于人机界面、存贮和通讯，DSP或A-SIC作从属CPU来实现实时控制、I/O中断和计算等。而嵌入式技术依靠其体积小、成本低、功能强、可裁剪等特点，适应了工业自动化发展的最新要求。单片机作为控制系统的微处理器，在数据处理和代码存储等方面都已经无法满足系统的需求，ARM微处理器资源丰富，具有良好的通用性，其主要优点是高性能、低价格、低功耗。ARM本身是32位微处理器，但却集成了16位的处理器如51系列单片机使用，同时具有32位处理器的速度。基于ARM的嵌入式系统其性能优良，移植性好，已广泛应用在各个行业，因此将ARM微处理器应用于智能小车的控制系统是一种较好的选择。

基于此，我们做一种基于ARM控制的智能小车，提高了对直流电机的控制

效率，在ARM上移植了LINUX操作系统，设计出了友好的人机界面，使开发过程式变得容易。并对控制系统进行模块化设计，有利于智能小车的功能扩展和升级。

我们根据ARM和LINUX来完成智能小车控制设计。其具体内容如下：第一章从技术、经济、社会价值、盈亏方面分析了智能小车的可行性。第二章介绍需求分析。第三章，硬件设计。在硬件设计中分别又介绍了ARM10处理器的相关知识，光电传感器，电路板(有关电源处理方面)，转接板，还有硬件的实现。第四章对软件的设计的介绍，其中又包括三个模块：循迹模块、驱动板模块、传感器模块。第五章是对程序的测试。第六章就是项目的实施过程了，通过对环境的搭建、代码的测试、系统测试等方面，把整个项目最终实施出来。文中使用的硬件板式基于ARM10的硬件模块，还有使用到了PWM、UART、看门口电路、直流电机等相关内容。LINUX应用到了客服端/服务端的显示模块，还有图像传输、图像查看等相关内了。

1.1背景介绍

自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展，人们不断探讨改造认识自然过程中。科技发展要实现自动导引功能就必须要感知导引线导引线相给一个视觉功能整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行