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摘 要

目前，极速竞赛智能小车主要应用于“恩智浦杯”全国大学生智能车比赛。在该竞赛中，学生使自己动手制作的小车在竞赛特制的跑道上完成自动行驶、避障等行为，在跑完整个赛道并按一定要求完成相关动作的小车，速度快者赢得比赛。极速竞赛智能小车目前主要分为电磁型和探头型两种。电磁型依赖于跑道上一定频率的电磁波来导向，而探头型则根据视频探头获取到的图像来调整方向，达成无人操控和自动避障的功能。

本课题的内容是基于单片机的智能小车的硬件设计，选择了探头型智能小车作为设计方向。由于K60单片机使用简单，处理速度快，自己带DSP内核，信号处理相对于stm32单片机很有优势，因此选取了MK60DN512ZVLQ10作为小车系统的核心芯片。同时，还选取了OV7620摄像头以及OLED显示屏，以及其他一些硬件模块，比如mpu6050的陀螺仪模块、NRF24L01的储存单元模块、电源模块和电机舵机模块等。

关键词：智能小车 K60单片机 模块电路 陀螺仪 OLED

Hardware design of intelligent car

Abstract

At present, the smart car of the fast competition is mainly used for the competition of the national university student "NXP Cup". The intelligent car can complete independent driving on the runway, and the car can complete relevant actions in a complete track according to certain requirements. The fast car wins the race. At present, there are two types of intelligent cars in the race: electromagnetic type and probe type. The electromagnetic type relies on the electromagnetic wave of certain frequency on the runway to guide, while the probe type adjusts the direction according to the image obtained by the video probe to achieve the function of unmanned control and automatic obstacle avoidance.

The content of this subject is the hardware design of the intelligent car based on K60 MCU and the probe type intelligent car is chosen as the design direction. Because K60 single-chip microcomputer is simple to use and fast to process, it has its own DSP core. Compared with STM32 single-chip microcomputer, signal processing has its advantages. Therefore, mk60dn512zvlq10 is selected as the core chip of the car system. At the same time, OV7620 camera, OLED display screen and other hardware modules are also selected, such as mpu6050 gyroscope module, nRF24L01 storage unit module, power module and motor steering module.

Key words: smart car;K60 Single Chip;Micyoco Module circuit;Gyroscope ;OLED

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 现状 1

1.3课题所做工作 1

1.4使用软件介绍 2

1.4.1 简介 2

1.4.2 系统文件 2

1.4.3 绘制文件 2

第二章 硬件选取与分析 4

2.1总体系统设计 4

2.1.1 系统结构 4

2.1.2 系统组成 4

2.2车模选取 5

2.2.1 参数规格 5

2.3 K60芯片 5

2.3.1 K60芯片的型号及含义 5

2.3.2 K60芯片引脚定义 6

2.4 OV7620摄像头模块 7

2.4.1 参数介绍 7

2.4.2 功能介绍 7

2.4.3 原理图 8

2.5 OLED模块 8

2.5.1 硬件参数 8

2.5.2 功能及优点 8

2.5.3 原理图 9

2.6 MPU6050陀螺仪模块 9

2.6.1 功能介绍 9

2.6.2 参数介绍 9

2.6.3 原理图 10

2.7 BF3003感光芯片模块 10

2.7.1 介绍 10

2.7.2 功能 11

2.7.3 原理图 11

第三章 硬件电路设计 12

3.1电源电路设计 12

3.1.1 LM2940amp;LM2941 12

3.1.2 稳压电路设计 12

3.1.3 原理图 13

3.2电机驱动模块 13

3.2.1 选取和分析 13

3.2.2 L293D芯片规格 14

3.2.3 原理图 14

3.3 舵机模块 15

3.3.1 功能介绍 15

3.3.2 参数及功能介绍 15

3.3.3 接线 15

3.3.4 原理图 15

3.4 K60核心板原理图 16

3.4.1 K60核心板的功能和特性 16

3.4.2 K60核心板引脚定义 17

3.5 单片无线收发器模块 17

3.5.1 硬件选取 17

3.5.2 功能介绍 18

3.5.3 原理图 18

第四章 系统调试 19

4.1 硬件测试 19

4.2 总体调试 19

第五章 论文总结及展望 20

5.1 论文总结 20

5.2 课题展望 20

5.3总结 21

参考文献 22

致谢 24

附录 25

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