一种基于ARM的校园智能无人公交系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于ARM的校园智能无人公交系统，包括微控制器模块、电源模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块；电源模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与微控制器模块通信连接。本实用新型专利技术改变了现有人工校园公交系统的单一模式，大大提高了校园公交的灵活性、实时性以及安全性，适应性强，简单、方便、经济、可靠。

A campus intelligent unmanned bus system based on ARM

The utility model discloses a campus intelligent unmanned bus system based on ARM, which includes the microcontroller module, the power module, the Beidou navigation and positioning module, the ultrasonic obstacle avoidance module, the image acquisition module, the debugging module, the indicator lamp module, the speed detection module, the rudder module, the sound generating module and the motor drive module. The source module, the Beidou navigation and positioning module, the ultrasonic obstacle avoidance module, the image acquisition module, the debugging module, the indicator lamp module, the speed detection module, the rudder module, the sound module and the motor drive module are all connected to the microcontroller module. The utility model changes the single mode of the existing artificial campus bus system, and greatly improves the flexibility, real-time and security of the campus bus, and has a strong adaptability, simple, convenient, economical and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM的校园智能无人公交系统
本技术属于智能无人公交
，具体涉及一种基于ARM的校园智能无人公交系统。
技术介绍
随着计算机、微电子、信息技术的快速发展，智能化技术的开发速度越来越快，程度越来越高，广泛应用于海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务等各个领域。智能无人系统以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电器、计算机、机械等多个学科，主要由路径识别，角度控制及车速控制等功能模块组成，被应用于隧道探测、机器人、考古、娱乐等许多方面。因此，对智能无人小车系统研究具有重要的实际意义。随着教育水平的大幅度提高，越来越多的学生、教育工作和进入高校，高校校园人数剧增，给校园交通带来很大的压力。为了缓解校园交通压力和方便校园师生出行，一些高校引入旅游观光作为交通工具。目前，传统校园公交车系统还停留在原有的形式和功能上，站牌内容简单，只告诉乘客基本车次和行车路线。而目前市场上无人车系统也存在以下几个缺陷和问题：1.传统人工智能车模块单一、实用性不强，很难运用到实际生活当中进行批量生产，解决实际问题；2.传统人工智能车经济成本高、体积庞大难以操控；3.传统人工智能车安全性能较低，安全保障系统模式单一。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本技术提供的一种基于ARM的校园智能无人公交系统解决了现有人工校园公交系统的功能单一、灵活性低、实时性不足的问题。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：一种基于ARM的校园智能无人公交系统，包括微控制器模块、电源模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块；所诉微控制器模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与电源模块电性连接；所述北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与微控制器模块通信连接。本技术的有益效果为：改变了现有人工校园公交系统的单一模式，大大提高了校园公交的灵活性、实时性以及安全性，适应性强，简单、方便、经济、可靠。进一步地，所述电源模块包括7.2V电源单元、5V电源单元和3.3V电源单元；所述7.2V电源单元分别与5V电源单元、3.3V电源单元、电机驱动模块和北斗导航定位模块连接；所述5V电源单元分别与图像采集模块、超声波避障模块和舵机模块连接；所述3.3V电源单元分别与微控制器模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块和发声模块连接；所述7.2V电源为蓄电池；所述5V电源单元采用型号为spx1117的低功耗正向电源调节器作为主控芯片；所述3.3V电源单元使用型号为mp1470的开关电源作为主控芯片。上述进一步方案的有益效果为：根据各个功能模块所需电压不同，设置多个电源单元，以支持各个功能模块的正常工作。进一步地，所述微控制器模块为ARMCortex-M332位系列单片机中stm32最小系统；所述stm32最小系统中：VCC引脚与3.3V电源单元连接，GND引脚接地。上述进一步方案的有益效果为：stm32系列控制芯片具有优异的兼容性、低功耗、集成度高等特点。进一步地，所述图像采集模块采用0V7620数字摄像头模块，所述0V7620数字摄像头模块中：VCC引脚与5V电源单元连接，GND引脚接地，D+引脚与stm32最小系统中PA12引脚连接，D-引脚与stm32最小系统中PA11引脚连接。上述进一步方案的有益效果为：0V7620数字摄像头模块兼容3.3V和5V电平，更换智能车控制器时不用做电平匹配，分辨率合适，适合采集赛道，数据容量有限又不会失真图像。进一步地，所述速度检测模块使用512线的高精度光编码器，所述512线的高精度编码器中：GND引脚和VCC引脚通过一个电容与3.3V电源单元输出端连接，LSB引脚与stm32最小系统中PA6引脚连接，Dir引脚与stm32最小系统中PA7引脚连接。上述进一步方案的有益效果为：512线高精度编码器结合stm32正交解码功能，实现对小车准确的测速。进一步地，所述电机驱动模块包括驱动芯片和驱动电路，所述驱动芯片的型号为ADP3110；所述电机驱动模块中的驱动电路为两路由IRF8736构成的H桥电路；所述电机驱动模块的信号输出端分别与stm32最小系统中PB13和PB14引脚连接。上述进一步方案的有益效果为：电机驱动模块驱动电机，带动小车的运行。进一步地，所述调试模块为JTAC电路，所述JTAG电路信号输出端与stm32最小系统中的PA13和PA14引脚连接。上述进一步方案的有益效果为：实现程序下载和调试功能。进一步地，所述北斗导航定位模块包括北斗+GPS双模块SIM868和其驱动电路，所述北斗定位导航模块的信号输出端中的TX引脚与stm32最小系统中的PA9引脚连接，RX引脚与stm32最小系统中的PA10引脚连接，PPS引脚与stm32最小系统的PC13引脚连接。上述进一步方案的有益效果为：采用我国自主研制的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统进行对公交车当前位置等信息的采集，有利于北斗系统的推广，也降低了成本。进一步地，所述指示灯模块为两个LED灯，所述两个LED灯分别与stm32最小系统中PA0和PA2引脚连接，所述发声模块为喇叭，通过一个NPN三极管与stm32最小系统中PA5引脚连接。上述进一步方案的有益效果为：LED灯显示系统的工作状态，发声模块实现系统故障报警、行驶过程站点和运行状态报告的功能。进一步地，所述舵机模块的信号输出端与stm32最小系统的PB0引脚连接；所述超声波避障模块的信号输出端中：C_TX引脚与stm32最小系统中PA2引脚连接，C_RX引脚与stm32最小系统中PA3引脚连接，C_EN引脚与stm32最小系统中PA4引脚连接。上述进一步方案的有益效果为：舵机模块实现对公交系统的转向控制；超声避障模块实现公交行驶过程中的自动避障。附图说明图1为基于ARM的校园智能无人公交系统结构图。图2为基于ARM的校园智能无人公交系统原理图。图3为stm32最小系统原理图。图4为电机驱动模块原理图。图5为OV7620数字摄像头模块引脚接线图。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1至图2所示，本技术实施例提供的基于ARM的校园智能无人公交系统包括微控制器模块、电源模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块；所诉微控制器模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与电源模块电性连接；北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ARM的校园智能无人公交系统，其特性在于，包括微控制器模块、电源模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块；所述控制器模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与电源模块电性连接；所述北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与微控制器模块通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的校园智能无人公交系统，其特性在于，包括微控制器模块、电源模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块；所述控制器模块、北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与电源模块电性连接；所述北斗导航定位模块、超声波避障模块、图像采集模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块、舵机模块、发声模块和电机驱动模块均与微控制器模块通信连接。2.根据权利要求1所述的基于ARM的校园智能无人公交系统，其特征在于，所述电源模块包括7.2V电源单元、5V电源单元和3.3V电源单元；所述7.2V电源单元分别与5V电源单元、3.3V电源单元、电机驱动模块和北斗导航定位模块连接；所述5V电源单元分别与图像采集模块、超声波避障模块和舵机模块连接；所述3.3V电源单元分别与微控制器模块、调试模块、指示灯模块、速度检测模块和发声模块连接；所述7.2V电源为蓄电池；所述5V电源单元采用型号为spx1117的低功耗正向电源调节器作为主控芯片；所述3.3V电源单元使用型号为mp1470的开关电源作为主控芯片。3.根据权利要求2所述的基于ARM的校园智能无人公交系统，其特征在于，所述微控制器模块为ARMCortex-M332位系列单片机中stm32最小系统；所述stm32最小系统中：VCC引脚与3.3V电源单元连接，GND引脚接地。4.根据权利要求3所述的基于ARM的校园智能无人公交系统，其特征在于，所述图像采集模块采用0V7620数字摄像头模块，所述0V7620数字摄像头模块中：VCC引脚与5V电源单元连接，GND引脚接地，D+引脚与stm32最小系统中PA12引脚连接，D-引脚与stm32最小系统中PA11引脚连接。5.根据权利要求3所述的基于ARM的校园智...

【专利技术属性】
技术研发人员：方红，陈秋羽，柯青林，刘敏，杨雄，易文渊，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：新型
国别省市：四川,51