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作者：四川大学 戚明旭 沈静逸 王颖
指导教师：佃松宜 刘宜成

　　作品简介

　　一、开发背景：
　　伴随着科学技术的进步和自动化水平的提高，人们对智能化提出了更高的要求，与此同时，智能启动、泊车系统也将在未来工业生产和日常生活中扮演更加重要的角色。当前随着人民生活水平的提高，汽车已经成为人民出行的主要工具，然而在给人们带来便捷的同时停车位置的拥挤也给人们带来了很多的麻烦，正是基于这样的背景我们制作出这样一种智能小车，其可以通过遥控控制实现自动启动，同时也可以自动检测停车位置的大小从而判断是否能够达到停车的目的实现自动泊车，更重要的是通过自动控制汽车的启动和泊车可以节省更多的停车空间，为更多的汽车留出停车的场所。

　　二、结构说明：
　　该智能车主要包括以下几个部分：由直流电机驱动的普通小车、以STC15F2K61S2芯片为控制核心的单片机开发板、超声波传感器(小车左右和前方安装)、光电传感器(小车后方安装)、红外遥控器、电机驱动模块，电池等。　　

　　三、功能和使用说明：
　　3.1智能启动：
　　模拟汽车在停车位接收到红外遥控器控制信号后自动寻找启动路径的过程。通过遥控器按下1键时，小车将自动检测周围环境并实现左前方转，并自动驶离停车位;通过遥控器按下3键，小车将检测周围环境并实现右前转，并自动驶离停车位置;通过遥控器按下4键，小车将检测周围环境并实现左后转，并驶离停车位;当按下6键时，小车将自动检测周围环境实现右后转并驶离停车位置。
　　3.2智能泊车：
　　通过遥控器按下2键，此时小车在行车时，实时检测停车空余位置的大小，并与小车车身长度比较，如果距离小于小车车身长度则小车继续前行，如果检测到空余位置大于小车车身距离则小车自动驶进停车位置，由此实现自动泊车。

　　平台选型说明

　　该作品以STC15F2K61S2芯片为控制核心的单片机开发板为主要开发部件

　　设计说明

　　一、总体设计：
　　该作品以STC15F2K61S2芯片为控制核心的单片机开发板为主要控制部件，将其与TC9012红外发射遥控器和超声波传感器以及光电传感器连接来实现实时检测，并由此实现智能启动和智能泊车。其总体原理图如下(详细原理图见附件)：　　

　　二、模块原理分析
　　2.1红外遥控器
　　我们使用TC9012红外发射遥控器，TC9012 是一块用于东芝系列红外遥控系统中的专用发射集成电路，采用CMOS 工艺制造。它可外接32个按键，提供8种用户编码，另外还具有3 种双重按键功能。通过按不同的键，可发射不同编码的数据串，并在单片机上的红外接收端通过解码识别按键，以识别不同指令，从而完成不同的控制作用。
　　2.2超声波传感器
　　该模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。(1)采用 IO 口 TRIG 触发测距，给至少 10us 的高电平信号;(2)模块自动发送 8个40khz 的方波，并自动检测是否有信号返回;(3)若有信号返回，则通过IO 口 的ECHO 输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，因而测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。因而通过超声波传感器可以实现实时测距，由此实现小车自动避障和智能动作。
　　2.3光电传感器
　　该模块首先设定一个距离，当距离小于该预定值时输出一个高电平并且LED灯亮，通过检测输出口的电平高低，来实现实时检测是否超过所设定的距离。

　　三、总体方案分析
　　为此我们采用红外遥控的1、2、3、4、6号按键发送不同的控制信息，单片机上的红外模块在检测到信号后将接收到的信息经过解码，实现不同的控制功能，当按下1、3、4、6号键时，单片机检测到按下键的位置，并得知小车此时要实现自动启动，从而启动自动检测功能，实时检测周围障碍物的状况，并且根据检测结果控制小车自动动作来实现小车的智能启动;当按下2键时，单片机检测到此时小车要探寻适合的停车位置，因而实时检测空余车位的距离，并将检测结果返回单片机同时将该结果与车身长度作比较，若小于车身长度，则小车继续前行，反之，小车将自动进入该停车位置实现自动泊车。
　　方案总体设计框图如下：　　

　　作品特色

　　该作品的先进性和创新性体现在智能化和自动化，首先我们根据小车所处环境情况通过遥控器不同按键控制小车动作，然后小车启动自动检测功能，利用超声波传感器和光电传感器实时检测周围障碍物的状况，并且根据检测结果实现自动启动和自动泊车。这是其先进性的体现同时也正是其实用性的反映，当前随着人民生活水平的提高，汽车已渐渐成为每个家庭的必需品，汽车数量的增多，一方面使人们的出行变得方便，但是另一方面汽车数量的增多必然导致停车位置变得越来越拥挤，因而司机时常会因为停车位置的拥挤而不能正常打开车门启动汽车，面对这样的场景往往束手无策;另一方面司机因为不了解停车位置的大小可能会失去停车的机会;与此同时，一些刚刚学习开车的人们由于技术水平的限制，时常不能从拥挤的环境中将汽车驶离停车位置。正是基于这样的背景我们制作出这样一种智能小车，其可以通过遥控控制实现自动启动，同时也可以自动检测停车位置的大小从而判断是否能够达到停车的目的，更重要的是通过自动控制可以节省停车空间，为更多的汽车留出停车的场所。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2653