基于FPGA的智能小车远程监控系统设计

"基于FPGA的智能小车系统" 这篇硕士学位论文主要探讨了基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的智能小车系统的实现，该系统能够实现远程监控和控制，尤其适用于特殊环境下的监视任务。智能小车作为一种智能行走机器人，能够在各种条件下工作，如温度、湿度、磁场辐射等极端环境，执行人类无法完成的任务。论文的主要内容包括以下几个关键知识点： 1. **智能小车系统**：智能小车系统是一个由本地计算机通过互联网连接控制的装置，可以对远端的工作现场或危险区域进行实时监控和控制。它集成了摄像头用于图像采集和车道检测，红外测温仪用于环境和目标温度探测，具备一定的智能性。 2. **FPGA技术**：论文采用了FPGA作为核心处理器，因为FPGA具有高度可编程性，可以灵活地扩展功能，降低设计成本，缩短产品上市时间，同时便于系统修改和远程重构。相比于单片机，FPGA具有更高的集成度、更好的可靠性和便捷的调试维护。 3. **嵌入式系统**：在FPGA上构建了基于Nios II的嵌入式系统，这是一类软核处理器，能实现复杂的硬件逻辑功能。系统中包含了SPI、串行口、以太网接口模块及其驱动程序，以及各种存储器。 4. **操作系统移植**：论文中移植了嵌入式Linux操作系统，这是为了提供稳定的操作环境，并配置了嵌入式Web服务器，使得远程控制和数据收集成为可能。 5. **CGI程序和动态网页**：利用CGI（Common Gateway Interface）编写程序，设计了动态HTML网页，使得用户可以通过网络与智能小车交互，获取现场的温度、图像等信息。 6. **行车道检测**：研究并实现了行车道检测系统，利用DSPBuilder构建了相关模块，并在Matlab中进行仿真，确保小车能在预定路线上行驶。 7. **图像采集和温度测量**：论文还涉及到了数码相机模块和红外测温模块的软件开发，编写了图像采集和温度测量程序，以获取环境的实时数据。 8. **小车运动控制**：设计了小车运动控制程序，确保小车能够根据指令进行精确的移动。 通过以上技术的集成，该智能小车系统实现了通过Internet进行远程监控和控制的目标，对于科研、探索未知领域和远程监控等领域具有重要的实际应用价值。关键词包括FPGA、智能小车、远程监控、车道检测、Sobel算子（一种图像边缘检测算法）和DSPBuilder（数字信号处理工具）。