FPGA智能小车系统:远程监控与行车道检测
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更新于2024-08-10
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"这篇硕士学位论文主要探讨了基于FPGA的智能小车系统设计,涉及到FPGA技术、SOPC系统、嵌入式操作系统、远程监控、图像采集、车道检测等多个关键知识点。"
本文详细介绍了利用FPGA(Field-Programmable Gate Array)技术构建智能小车系统的具体方法。智能小车作为一种能在特殊环境中执行任务的机器人,不受环境限制,适用于多种领域。系统的核心是通过遥控小车装置,结合摄像头进行图像采集和车道检测,利用红外测温仪探测环境温度,实现远程监控和控制。
在硬件系统设计中,论文提到了SOPC(System On a Programmable Chip)构建,这是将CPU(如Nios II)与外围设备集成在同一芯片上的技术。SOPC Builder工具用于添加和配置各种模块,包括主从端口的DMA(Direct Memory Access)外设,这些外设对于高效数据传输至关重要。DMA允许外设直接与内存交互,无需CPU干预,提高了系统性能。
论文还涵盖了嵌入式操作系统的移植,这里采用了嵌入式Linux,以及配置了SPI(Serial Peripheral Interface)、串行口和以太网接口。这些接口模块为小车提供了通信能力,使其能够通过网络进行远程控制。此外,还编写了CGI(Common Gateway Interface)程序以实现Web服务器功能,并设计了动态网页,增强了用户交互体验。
在算法层面,论文提到了车道检测系统的研究,可能采用了Sobel算子这一边缘检测算法,以识别车道线。同时,利用DSPBuilder在Matlab中对这一模块进行了仿真验证。对于图像采集,编写了相关程序,实现了数码相机模块的控制。红外测温模块的程序则支持温度测量。所有这些软件组件都经过调试,确保系统能够通过Internet实现远程监控的目标。
关键词涉及的技术和概念包括FPGA、智能小车、远程监控、车道检测算法(Sobel算子)以及用于系统设计和开发的工具(如DSPBuilder和MATLAB)。这篇论文全面展示了基于FPGA的智能小车系统设计过程,从硬件到软件,从理论到实践,为相关领域的研究提供了宝贵的参考。
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2022-07-12 上传
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赵guo栋
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