基于樹莓派的自動壁障小車的設計與實現

劉澤偉

（廈門理工學院 現代工程訓練中心，福建廈門，361000）

0 引言

在智能化時代，自動駕駛、自動避障的汽車成為未來汽車行業研發的主流趨勢[1]。本項目基于樹莓派設計的超聲波避障小車不僅具有用途廣泛、設計簡單、設計成本低等優點，而且根據現實需求與其他模塊進行很好地配合，市場前景廣泛。

1 整體架構

從構想中來看，本研究的自動避障小車首先應具備傳感功能，這主要是由超聲波避障模塊和攝像頭模塊組成，而小車的運動則通過電機驅動。人機交互模塊主要有藍牙模塊和手機APP模塊，通過手機APP發送指令可以實現小車自動避障運動到指定地點，這種功能可以用于自動泊車、自動避障等，可擴展性極強。該小車總體結構如圖1所示。

圖1 自動避障小車的總體框架

2 硬件設計

■ 2.1 主控芯片

在本項目中，芯片也是自動避障小車最核心的部件，主控芯片是連接避障模塊、運動模塊和交互模塊的橋梁，是自動避障小車能順利運行的大腦。通過對樹莓派各個版本的參數進行對比，樹莓派3B+采用64位1.4GHz的四核CPU，相對于原來3B版本，3B+用上了更快的千兆以太網。本項目設計需要的視頻、影像等的輸出和輸入接口樹莓派3B+上都有，而且還自帶4個USB接口方便外接相關儀器或者零部件。整體而言，樹莓派3B+是本項目設計中較為理想的主控芯片。

■ 2.2 超聲波避障模塊

超聲波避障模塊其原理就是通過設備發射超聲波在遇到障礙物時被反射，通過發射與反射接收的時間差可以準確地計算出小車與障礙物之間的距離。……