基于STM32的自动泊车系统的设计与实现

摘要 自动泊车系统(AutomatedParkingSystem,简称APS)是一项属于无人驾驶的重要技术，随着车辆的激增，汽车自动驾驶技术的不断创新与发展，自动泊车系统尚未普及，为降低当下人工停车的难度，设计了一种基于STM32F103ZET6实现自动倒车入库和侧方位停车的智能化小车系统。该自动泊车系统利用红外光感HJ-IR2传感器、超声波HC-SR04模块、循迹TCRT5000模块、标准的IEEE802.11nd的WIFI模块组成进行环境检测，实现了障碍物识别，并将采集到的数据传送到处理器，处理器将数据转换为电信号驱动小车的控制L298N驱动模块，这些模块在KeiluVsion5编译环境下整合到一起，在路径规划下对小车进行速度控制和转向控制。系统根据停车位识别在模拟停车环境下控制小车进行入库操作，满足了在不同的停车环境下进行智能化自动泊车，此系统属于嵌入式系统兼容于多数汽车实现侧方位泊车和倒车入库并自行细微调整，实现更稳定的入库停车。关键词：STM32;线条识别;自动泊车;车辆控制;AutomaticParkingSystemBasedonSTM32F103ZET6Abstract TheAutomatedParkingSystem(APS)isoneoftheimportanttechnologyforAutonomousvehicles.Withtherapidincreaseofvehiclesandthecontinuousinnovationanddevelopmentofautomotiveautomaticdrivingtechnology,automaticparkingsystemshavenotyetbeenpopularized.Inordertoreducethedifficultyofmanualparkingatpresent,thereisanintelligentdesignbasedonSTM32F103ZET6forautomaticreverseparkingandlateralstorageTrolleysystem. Theautomaticparkingsystemusesinfraredlight-sensingHJ-IR2sensor,ultrasonicHC-SR04module,trackingTCRT5000module,andstandardIEEE802.11ndWIFImoduletoperformenvironmentaldetection,realizeobstaclerecognition,andcollectthecollecteddataTransmittedtotheprocessor,theprocessorconvertsthedataintoelectricsignalstodrivethecar'scontrolL298Ndrivemodule,andperformsspeedcontrolandsteeringcontrolonthecarunderpathplanning Thealgorithmdesignofthecarparkingaction,thesystemdesignedthealgorithmtocontrolthecartoenterthestorageoperationunderthesimulatedparkingenvironment,whichmeetstheintelligentautomaticparkingindifferentparkingenvironments,andrealizesthesideparkingandreverseparkingEntertheparkingandmakefineadjustmentstoachievemorestableparking.Keywords:Automatic;parking;environmental;Linerecognition目录1系统概论 11.1项目意义 11.2研究内容 11.3论文结构 22系统需求分析 32.1控制器的需求分析 32.2传感器的需求分析 32.3驱动部分需求分析 32.4系统可行性分析 32.4.1经济可行性分析 42.4.2技术可行性分析 43系统设计 53.1主板设计 53.1.1芯片选择 53.1.2集成开发板 63.1.3开发环境 83.2驱动设计 103.2.1电机驱动 103.2.2红外遥控设计 143.3传感器设计 183.3.1循迹模块 183.3.2红外避障模块 203.3.3超声波模块 223.3.4WIFI视频模块 233.4小车成品 263.5泊车算法设计和环境搭建 273.5.1侧方位泊车 273.5.2倒车入库 324.系统测试 385.总结与展望 42谢辞 43PAGE11系统概论 工业革命带来的极大生产力使得全球的汽车保有量逐年激增，国内的个体私营经济的快速发展，道路的不断完善，促进了私人汽车购买的热潮。根据汽车数据共享，全球汽车数量一个十五年两倍增长量，到2019年中国汽车保有量以2.53万亿成为全球第一超越美国2.5万亿的汽车保有量，迄今为止全球的汽车保有量已经超过10万亿辆。 一方面随着我国城镇化和机动化进程的快速推进，国家为更好地支持、规范和引导城市停车设施建设，将其写入了《“十三五”规划纲要》，智能化泊车系统与城市停车设施的建设相辅相成，致力于解决这一民生问题，泊车系统这一智能技术也是非常有效的投资领域。另一方面智能化的全球覆盖，自动泊车系统一直处在研究历程中： ①1992年由大众概念车IRVWFutura上搭载APS ②2005年，雪铁龙研发CityPark系统 ③2007年丰田安装IPA系统 ④2008年德国奔驰、大众等企业将CityPark的低造价和IPA结合在一起 ⑤2010年中国德赛西威开发出2D全景泊车系统 ⑥2016年中国德赛西威推出3D全景泊车系统。 随着目前汽车智能化研究如火如荼的发展和进步，特别是传感器技术的快速发展，各国均把更为便利的自动泊车系统作为自动驾驶系统发展的重要组成部分。11.1项目意义 目前我们所能见到的汽车企业大多数都控制在L2级半自动驾驶，其中包括半自动泊车系统：传感器技术的组成配合下收集精确的环境信息实现“泊车路径规划”、系统进行“车辆控制”等功能，在部分自动泊车(高级泊车辅助APA)系统的辅助下驾驶员可以在监控下实现泊车动作。现实中，车辆激增带来的停车问题变得更加复杂，大城市停车空间有限，将汽车驶入各式各样的停车位置是每个驾驶员一项必备的技能。与之相随而来的交通压力、复杂多样的停车环境、有限苛刻的停车空间，停车难成为众多驾驶员的一大难题。泊车过程中出现的轻微碰撞以及剐蹭事件的频繁发生，市场需求的增长，环境检测基础的相对成熟，推进了自动泊车系统研究的技术发展。1.2研究内容 而影响自动泊车的关键技术有两部分：停车位检测和车辆控制系统。泊车对停车位检测做的越精确，我们对车辆所在的环境下的控制效果就更好，而控制转向系统主要是速度和方向的算法设计。现状自动泊车系统属于汽车中的超前配置，所以在前期技术开发模拟下，可使用模型小车进行测试完善。系统设计主要分为两部分：（1）速度转向控制的算法控制和路径规划的数据收集：速度转向控制主体为：驱动设计、电机控制、红外遥控设计、WIFI视频显示，这一部分提供了模拟汽车行驶的一些基本条件，最后利用本系统的处理将相关的控制信号通过通用输入/输入口发动给个执行器来达到速度转向控制车辆进行泊车动作。路径规划主体为环境检测模块：循迹模块、红外避障模块、超声波模块。利用传感器收集的数据确定小车的实时行驶轨迹，以及车位四周的环境信息，这是本设计主要的难点也是主要的研究方向 （2）模块测试与环境搭建，最终目的功能测试：逐一模块的进行测试环境搭建，并设计出模拟各类停车的停车环境，将所有的传感器熟悉掌握，最终集成，根据泊车的不同方式，设计算法搭建出最终的路径规划实现自动泊车。 在汽车智能化技术下，国内泊车系统的稳定性和安全性方面还稍有不足，但在场景识别率和自动化程度等方面甚至已经实现了弯道超车，可以看出国内厂商技术创新和装车速度是首屈一指的。反观国外厂商选择更加稳健的路线，他们放缓了功能迭代速度，但从结果看，流畅度还是可靠性都要比国内更胜一筹。 本设计致力于帮助驾驶员解决停车效率、实现停车规范、降低泊车操作、提高驾驶员的舒适度，也为国家拥挤的大城市城市停车设施建设提供了更好的条件。1.3论文结构 本论文开头通过对汽车增长的背景下进行概括，提出泊车系统的研究意义，指出自动驾驶下的泊车系统拟解决的问题，包含系统设计的研究方向。随后主要描述构成泊车系统各个模块的需求分析、可行性分析：以便于寻找适合本系统和符合技术条件下的的硬件模块，主要部分为系统详细设计，文中详细的写出了每一个模块的详细介绍和实践，以及在本系统设计中的实现方法、配置方法、拟实现的目的，再结合模块进行测试环境的搭建。最后一部分描述核心算法设计过程：包括侧方位泊车算法和倒车入库泊车算法，在配合各个模块的算法计算下组合而成的泊车功能，在搭建的测试环境下进行测试数据收集，体现在测试环境中的结果，最终进行总结与展望。2系统需求分析2.1控制器的需求分析需要精确检测到小车周围的环境，这就意味会有多个外设加入到系统中来，对于芯片的选型优先考虑高性能、低成本、低功耗的嵌入式处理器。 本设计使用的STM32F103ZET6芯片拥有3个ADC、11个定时器13个通信接口。可以实现快速数据处理，提高系统的运算速度和停车效率。其他处理芯片提供了与STM32单片机串口通信，容易做到两款MCU进行串口通信。2.2传感器的需求分析 就如人本身的身体感官一样，我们通过感知来得知外界环境，要完成汽车自动驾驶下的自动泊车。小车周身需要安装一些”感官”，跟随现代传感器精度的提高，本设计需要加入传感模块要能够做到分辨障碍物，感应停车线，停车时的实况，包含了多种等收集环境信息，适配于不同环境条件下进行自动泊车。 需要满足对线条的产生区别，本设计采用的TCRT5000传感器对黑、白色吸收作用不同来产生不同的电信号，红外光电传感器(HJ-IR2)在一定距离中探测到物体会输出低电平HC-SR04超声波测距提供2cm-40cm的非接触式距离感测功能，摄像头模块在车尾可以查看停车时小车后视的环境。2.3驱动部分需求分析 为了更真实模拟汽车运作状态，本设计采用了四个电机，用开发板上的L298N来驱动，L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。基于转向可以通过控制两边差速，开发板上只焊接了两个L298N驱动芯片。 控制部分采用红外遥控来实现对小车的初步控制，红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段，从原理上来讲，通用红外遥控的芯片有发射和接收两部分，遥控的键盘就属于发射部分，其中还包括编码调制、LED、红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 还可以通过WIFI模块以串口的方式跟主控板实现通信对小车进行控制，WIFI模块采用标准的IEEE802.11n、一个USB接口、带有一个10/100MbpsLAN/WAN复用网络接口、一个TTL232串口，支持无线安全功能WAP-PSK/WPA2-PSK加密。2.4系统可行性分析 本系统属于嵌入式系统，系统由功能模块组成，具有强大的扩展型，每一个独立的模块具有特别的功能，集成到一起组成了自动泊车系统。通过STM32F103ZET6主控芯片处理这两个关键部分的数据，车位检测：两个超声波传感器、五路红外循迹模块，两个红外避障模块、摄像头图像采集；控制系统：WIFI无线传输控制，控制转向算法设计，车速检测模块，电压显示。最后通过模型小车在设计好的环境下进行测试，使之实现对应L2级自动智能泊车。2.4.1经济可行性分析 系统的设计可以不完全要求在实际汽车上运行，本设计使用小车进行汽车的模拟运作，各类模块的普及也使得价格大大降低，相比于整个汽车的系统集成，这套自动泊车系统只需要几款成本不高的传感器和摄像头，主控芯片STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用系统专门设计。2.4.2技术可行性分析 可以在Windows10上面利用平台KeiluVision5对MCU的C语言开发，自动泊车系统中为主的研究方向是路径规划，而基于路径规划的环境检测技术也为重点。如今传感模块的成熟，使得与MCU的通信变得更加容易，解决了这一技术难点，便可实现自动泊车系统。

3系统设计3.1主板设计3.1.1芯片选择意法半导体公司中的STM32系列芯片：增强型的32位ARM微控制器STM32F103ZET6的配置参数如下:内核:ARM®Cortex™-M332位的RISC工作频率:72MHz高速存储器:高达512K字节的闪存和64K字节的SRAMSTM32F103ZET6的正常工作参数如下:温度范围：-40°C-+105°C供电电压：2.0V-3.6V丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设，一系列的省电模式保证低功耗应用的要求，完美支持了多种传感器数据以高速率传送给主控，STM32F103ZET6器件功能和配置如图2.1所示。STM32F103ZET6STM32F103ZET6定时器8个SPI3个IIC2个USART5个CAN1个SDIO3个GPIO112个USB5个ADC12通道DAC12通道图3.1芯片器件功能 STM32F103ZET6高密度性能线系列提供六种不同的器件根据所选设备的不同，包含了从64引脚到144引脚。包括外围设备，可在72MHz频率的高速嵌入式存储器（最大512KB的闪存和SRAM（最大64KB），以及广泛的增强型I/O和外设连接到两个APB总线。所有器件均提供三个12位ADC，四个通用16位ADC。四个通用16位定时器加上两个PWM定时器，以及标准和高级通信接口：最多两个I2C，三个SPI，两个I2S，一个SDIO，五个USART，一个USB。图3.2芯片系统架构 包含着五个驱动单元:ARM®Cortex™-M332内核DCode总线(D-bus)，和系统总线(S-bus)通用DMA1和DMA2，以太网DMA。三个被动单元：内部SRAM，内部闪存存储器，AHB到APB的桥(AHB2APBx)，它连接着所有的APB设备。两个AHB/APB桥在AHB和2个APB总线间提供同步连接。APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速(最高72MHz)在时钟树的配置上，所有外设加入后的时钟配置根据功能模块所在的桥上进行配置，在使用一个外设之前，必须设置寄存器RCC_AHBENR来打开该外设的时钟。3.1.2集成开发板 芯片的总体结构架构如图2.2，在确定了自动泊车系统以STM32F103ZET6为主控控制核心，支持引进多种传感器模块构成路径规划，并由系统运算控制小车进行自主泊车运算，采用由STM32F103ZET6的集成开发板如图2.3。--图3.3开发板的芯片引脚图图3.4STM32F103ZET6集成开发板 开发板的芯片引脚图如图3.3，144个通过输入/输出口能够承载多个传感器和控制器的加入。 购买的开发板讲芯片的管脚引出，外设的加入可使用杜邦线连接，相应的模块加入可以根据自己选择的IO口进行配置，集成开发板如图3.4所示。3.1.3开发环境 使用KeiluVision5进行STM32F103ZET6的编程，Keil是一家业界领先的微控制器(MCU)软件开发工具的独立供应商，它提供了包括C编译器、宏编译、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案。 当创建一个完整的ARM项目，需要先在官网下载相应的功能C文件和头文件如图3.5所示。3.5需引进的文件这其中也包括芯片的系统时钟定义，随后在KeiluVision5的Options中选择芯片类型，芯片包也是提前导入到keil的库当中，并选择生成HEX文件进行烧录，设置读取的头文件路径，选择编译器版本。本次选择的烧录器为ST-LinkV2下载器，具有方便烧录、快捷稳定、成本较低的特点后期也可以由他来完成仿真调试的动作下载器如图3.6所示图3.6ST-LINKV2下载器图3.7KEIL设置与仿真对项目进行的设置和将程序写入到开发板中的设置并进行仿真调试的设置如图3.7所示。 控制电机的占空比可以在AnalysisWindows查看波形输出，红外遥控解码之后的控制值可以在Watch中通过变量值的实时变化来进行调试，与之超声波测距的距离也可以通过计算形成变量在Watch中查看，定时器的计数器状态、串口的发送与接收、传感器接收到的不同电平值等等都可以被监控。 KEIL中提供两种仿真模式，一种是通过Simulator进行仿真调试，这时并不需要实物，另外一种则是进行选择烧录方式进行有实物的芯片仿真。强大的仿真功能提供了多个模块的监控，我们可以看到寄存器的状态和移位操作，也可以看到变量的实时变化，也可以通过AnalysisWindows查看PWM波形输出等。仿真窗口的选择如图3.8所示。 3.8仿真窗口3.2驱动设计3.2.1电机驱动 为了更真实模拟汽车运作状态，本设计安装了四个电机，如图3.10所示。本设计通过PWM占空比来调节直流电机的转速，并通过控制前后轮的不同速度完成小车的转向。AABCD图3.10小车电机模块 电机用到了主控板的8个IO口，通过对电机的高低电平控制使之正反转，电机分有正负极，前进时：先将正极的电平置1，负极复位0；后退则正极复位0，负极置1；停止则都复位0。对于电机通用输出\输入的IO口的配置如下表:表3.1电机与芯片管脚配置表GPIOPINDefineSPEEDMODEA正极GPIOGGPIO_Pin_13AUP2MHzGPIO_Mode_Out_PPA负极GPIOGGPIO_Pin_11ADOWNB正极GPIOCGPIO_Pin_11BUPB负极GPIODGPIO_Pin_0BDOWNC正极GPIODGPIO_Pin_6CUPC负极GPIOGGPIO_Pin_9CDOWND正极GPIOGGPIO_Pin_4DUPD负极GPIODGPIO_Pin_2DDOWN 小车由于左右两边各用一个驱动，所以A和C两个电机只需要C电机控制，B和D电机只需B控制，这里将D电机控制脚当电机使能：将DUP和DDOWN的电平置1。 使用TIM2定时器来产生1US的定时，TIM2的时钟为72Mhz，通过分频，时钟分为10000HZ。配置的代码如图3.11所示图3.11TIM2分频设置 初期，占空比来实现对小车速度初步的控制，开启芯片的TIM2定时器，启用TIM2的时钟，配置分频频率，采用向上计数模式，配置的频率公式如下： 72MHz/72/100=10000Hz ① 开启中断，使用中断更新的状态来编写中断函数来达到us级计数器。 电机驱动部分是由开发板上的L298N来实现，常见的15脚Multiwatt封装的L298N双H桥直流电机驱动芯片的基本参数如下类型：全桥输入类型：非反相输出数：4电流-输出/通道：2A电流-峰值输出：3A电源电压：4.5V~46V额定功率：25W。工作温度：-25°C~130°C安装类型：通孔封装/外壳：Multiwatt-15（垂直，弯曲和错列引线）产品型号MotionMotorControl内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机，并联时可以驱动四台电机，L298N电机驱动原理图如图3.12所示。图3.12L298N电机驱动原理图小车由于两边各用一个驱动，所有A和C两个电机只需要C控制，B和D电机只需B控制，左右电机的电机驱动原理图如图3.13所示图3.13左右电机原理图 并同时开启TIM2定时器的IRQ中断，设置中断级别，编写中断函数，在中断函数中设置了一个控制电机占空比的变量值speed_count：在定时器中还可以设定其他变量值，以此来作为其他精准定时的延时计数。中断函数如图3.14所示图3.14中断函数配置 通过与speed_count差值对比，并赋值给每个电机不同的变量值来达到占空比以此实现对速度的控制，而在这里一个周期为50US，假设赋值电机速度为20US，那么会有20US的高电平和30US的低电平。控制电机正转和反转速度算法如图3.15所示。图3.15电机控制函数3.2.2红外遥控设计图3.16红外遥控器 本次采用红外遥控来实现对小车的初步控制，红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段，具有体积小、功耗低、功能强、成本低的优点。通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，发射部分包括键盘、编码调制、LED、红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。红外遥控器发送和接收如图3.16、图3.17所示MCUMCU输入设备键盘输出设备红外发光管MCU输入设备红外接收头输出设备XXXX图3.17红外遥控器图3.18红外接收及解码在开发板上的红外接收头的主要参数如下：工作电压：4.8～5.3V工作电流：1.7～2.7mA接收频率：38kHz峰值波长：980nm静态输出：高电平输出低电平：≤0.4V输出高电平：接近工作电压原理：1.引导码：MCU检测到正确的引导码之后确认接收后面的数据，以此来保证数据的稳定性和正确性，2.客户码：区分不同红外遥控设备3.操作码：客户操作时产生的编码，通过操作的不同产生不同的码值，等待红外接收头接收。4.解码：芯片通过接收到的电平信号，解析操作码的码值，MCU在根据码值做出相应动作。 红外接收端原理图如图3.19所示。图3.19红外接收端原理图在本次设计中，我用了9ms的高电平和4.5ms的低电平来作为引导码：而按键则是按照键值：0:0.56ms的高电平+0.565ms的低电平1:0.56ms的高电平+1.685ms的低电平最终根据键值发送二进制数码给红外接收端进行解码。波形图如图3.20所示图3.20波形图 作为红外遥控控制，自然而然的采用中断控制法，在本次设计中，我采用了通过外部中断边沿检测器。初始化相应的GPIO管脚配置外部中断源并进行中断源和GPIO的连接编写相应中断源的中断处理程序，在中断后，接收到红外遥控信号便进行解码，随后通过MCU处理来实现相应的动作。红外的中断函数配置及中断函数如图3.21所示。 图3.21EXIT中断函数配置 根据遥控器提供的键码，优先满足小车的基本运动，前进、后退、左转、右转、以及停止，设计算法，短按则为200MS运作，长按则持续运行。预留其他按钮进入自动驾驶状态，即：循迹模式、避障模式、超声波模式、摄像头模式、侧方位自动泊车，倒车入库自动泊车等。功能分布如图3.22所示。 图3.22遥控按键分配根据引导码的持续时间，再计算高电平的时间，最后讲解码所得到的数值存在数组里面，再经过转换，根据红外标志位的判断对小车进行初步控制，小车的基本模型便已经成型。解码得出的基本指令代码如图3.23所示。 图3.23按键指令经过设计如果按键长按时间达到1S，将持续运行所按下的指令，如果短于1S只运行一次，这样的设计利于自动泊车中的转向角度精准和速度控制，以至于实现更完善的自动泊车。机动控制部分中包括的转向控制和刹车控制在此基础上便于后期与传感检测的互相融合。3.3传感器设计3.3.1循迹模块RRML图3.24循迹模块遵循既有的道路现状，给定小车相关的循迹算法，基于一个三路循迹和两个二路循迹的循迹模块，使得小车自动行驶在路劲规划下，称为循迹技术。三路循迹(左)二路循迹(右)如图3.23所示。对于循迹模块通用输出\输入的IO口的配置如下表:表3.1.1电机与芯片管脚配置表GPIOPINDefineSPEEDMODE三路右GPIOGGPIO_Pin_13SEARCH_R_PIN50MHzGPIO_Mode_Out_IPU三路中GPIOGGPIO_Pin_8SEARCH_M_PIN三路左GPIOGGPIO_Pin_11SEARCH_L_PIN二路左GPIOAGPIO_Pin_1LL_PIN二路右GPIOAGPIO_Pin_3RR_PINTCRT5000传感器的红外发射二极管不断发射红外线，当发射出的红外实现没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，光敏三极管一直处于关断状态，此时模块的输出端为低电平，若反射回来的强度足够大，光敏三极管达到饱和，便输出一个高电平，点亮二极管，三路循迹和二路循迹的原理图如图3.25所示图3.25循迹原理图对于停车规范来讲，车辆处于停车线内即可，在停车线与地面的颜色上有明显的区别，循迹模块在本系统设计中为车辆的环境检测提供重要的一环，在车辆自动驾驶技术下，通过收集的停车线的颜色进行车位的判断是至关重要的一步，当采集到停车线的时候，循迹模块给MCU一个信号，MCU进而对车辆与停车线所处的位置进行处理，并配合其他模块采集的数据进行车辆控制虽而实现自动泊车。本设计将三路循迹模块放在车尾的中部，两路循迹模块分别安置在车的两端，当车辆在进行转向时，车轮压过停车线，两路循迹模块采集到一个信号，对车辆进行停车操作。当两路的循迹模块都压过停车线时，车辆的转向已经足够，并由此进行下一步的操作。当采集到循迹模块反射的信号时，进行车辆控制的测试算法编写，测试算法编写如图3.26所示图3.26循迹控制利用红外对管循迹法：利用黑、白色对红外线的吸收作用不同来进行判断。为测试设计出模拟停车的环境： 以底色为白色，采用K4白色纸板拼接而成，采用单条黑线，用直尺和黑色水笔画出模拟停车的垂直停车线和平行停车线，并用与小车大小相近的障碍物模拟已经停好的其他车辆，由此对路径规划的部分进行完善，为车辆控制算法提供基础。3.3.2红外避障模块图3.27红外避障模块红外光电传感器(HJ-IR2)，发射出探测的脉冲，当在一定距离中探测到物体会重新输入到MCU中进行处理，它相当于一个红外开关，检测到障碍物输出低电平，未检测到则反之。在得知在停车过程中遇到的障碍物可以依据此对小车进行控制避免碰撞，此为避障功能。接收管接收到信号之后，经集成电路进行放大，会点亮模块的LED灯管，并同时输出给MCU一个低电平信号。红外避障放大电路如图3.28所示图3.28红外避障放大电路基本硬件：红外发送管和接收管，通过对502可调电阻和103可调电阻的调节来实现探测距离的不同，变送电路：模拟量：数字量：将模拟量经过比较器输出开关量。采用两个避障模块，分别安装在小车尾部的左右两侧，可以随之判断停车时障碍物所在位置，使MCU进行相应处理。在自动泊车的路径规划中，遇到各种障碍物也是本设计重点考虑的一点，现实停车中，车位前后又或者车前左右是会有各类车辆，本设计中不论车辆还是一些固定的物体统称障碍物，红外避障模块的加入为周围的环境检测有起到了很大的作用。当检测到障碍物时，一方面自动泊车系统应做的是判断这个车位是否符合停车的条件，在另外一方面也在停车中保留了车辆与障碍物的安全距离。本设计将红外避障模块加在了车尾的两端，当车辆在缓速行驶寻找可供停车的车位时，红外避障感应周围障碍物信息，MCU收到低电平信号，并由算法判断是否满足停车条件。 对于红外避障模块通用输出\输入的IO口的配置如下:3.1.2红外避障管脚配置表GPIOPINDefineSPEEDMODE右避障GPIOCGPIO_Pin_7VOID_R_PIN2MHzGPIO_Mode_Out_IPU左避障GPIOGGPIO_Pin_2VOID_L_PIN3.3.3超声波模块 HC-SR04超声波测距可提供2cm-40cm的非接触式距离感测功能测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。本设计利用超声波传感器来达到对自动泊车中精细调整。小车在进入自动泊车模式后，环境检测部分会通过超声波收集左右部掐障碍物的具体位置，在侧方位泊车中可以利用检测前后车辆的停车距离，倒车入库泊车中可以检测左右车辆的精准距离，实现更完美的泊车路径规划。超声波模块如图3.29所示。图3.29超声波模块 超声波的工作环境和工作原理：

1、给超声波模块接入电源和地。

2、给脉冲触发引脚（trig）输入一个长为20us的高电平方波

3、输入方波后，模块会自动发射8个40KHz的声波，与此同时回波引脚（echo）端的电平会由0变为1；（此时应该启动定时器计时）

4、当超声波返回被模块接收到时，回波引

脚端的电平会由1变为0；（此时应该停止定时器计数），定时器记下的这个时间即为超声波由发射到返回的总时长。

5、根据声音在空气中的速度为344米/秒，即可计算出所测的距离。 首先MCU先发送至少10us的高电平，触发HC-RS04，模块内部发出信号是传感器自动回应的，我们不用去管它。输出回响信号是我们需要关注的。信号输出的高电平就是超声波发出到重新返回接收所用的时间。本次设计利用TIM3定时器，可以把这段时间记录下来，算出距离，由于波的来回性，最后结果要除于2，因为总时间是发送和接收的时间总和。超声波测距的算法工作如图3.30所示图3.30超声波计算函数3.3.4WIFI视频模块 本设计模拟倒车途中的后视摄像头，将倒车时的情景展示在与上位机的屏幕当中，模拟出更真实的停车环境，实时监控倒车时的情况，并通过WIFI模块，在上位机编写好指定代码传送给小车上的WIFI模块，WIFI模块中的芯片进行解码并发送电信号给MCU进行控制，MCU根据WIFI模块中的信号对小车进行控制。 WIFI模块采用标准的IEEE802.11n、带有1个10/100MbpsLAN/WAN复用网络接口一个USB接口、一个TTL232串口,无线安全功能支持，WAP-PSK/WPA2-PSK加密。本次的WIFI热点名称为：hjwifi2014。 WIFI中的固件包括着一款芯片，可以同单片机进行串口通信，在上位机发送指令给STM32F103ZET6的串口，单片机根据接收的TTL指令做出控制的电信号。 本设计用Windows10作为上位机对WIFI发送指令，需要用到Microsoft.NETFramework，它是用于Windows的新托管代码编程模型。它强大功能与新技术结合起来，用于构建具有视觉上引人注目的用户体验的应用程序，实现跨技术边界的无缝通信，并且能支持各种业务流程。 启动PC端软件，可以看到设计好的画面中的操作指令，指令也可以通过软件中修改，来达到不同的控制。软件名称如图3.31所示图3.31PC控制软件 软件中的界面基本满足对小车的基本控制，附带有打开摄像头的指令，在设置中也可以按照需求编写新指令发送给主控芯片。操作界面如图3.32所示图3.32PC端操作界面 指令设计通过串口接收到的解析进行不同的动作,STM32F103ZET6提供了通用同步异步收发器，它利用分数波特率发生器进行高速数据通信。RX：接收数据串行输。通过过采样技术来区别数据和噪音，从而恢复数据TX：发送数据输出。当发送器被禁止时，输出引脚恢复到它的I/O端口配置。当发送器被激活，并且不发送数据时，TX引脚处于高电平。在单线和智能卡模式里，此I/O口被同时用于数据的发送和接收。PC端操作指令修改如图3.33所示。在本设计中，同时开启数据的收发，根据收到的WIFI信号进行判断，串口WIFI解码代码如下：unsignedcharrec_data; if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE)!=RESET) { USART_ClearITPendingBit(USART3,USART_IT_RXNE); /*Readonebytefromthereceivedataregister*/ rec_data=USART_ReceiveData(USART3); if(start!=0&&rec_data!=0xff)//如果已收到包头并且当前收到的不是包尾 { buf[start-1]=rec_data; //缓存数据 start++; } elseif(start!=0&&rec_data==0xff) //如果收到包尾 { mode[0]=buf[0]; //给状态存储数组赋值 mode[1]=buf[1]; mode[2]=buf[2]; start=0; mode1=1; //指示主函数循环检测一次 } elseif(rec_data==0xff&&start==0) //如果收到的是包头 start++; } PC端可以修改相关的指令代码，修改指令如图4.11所示。图3.33PC端指令3.4小车成品 本设计将超声波安装在车身中位，红外避障模块安置在车尾的两端，两路循迹模块安置在车尾两端，三路循迹模块则安装在车尾中部。成品的小车如图3.34所示图3.34小车车尾摄像头则安装在车尾处，可以观察倒车时后视的环境，也适用于作为图像处理的后续功能推进，WIFI模块在开发板的下方，不影响信号的前提下也得到了合理的空间放置。各个模块在本系统辅助的功能都不相同，但又息息相关。 避障模块可以检测前方是否有障碍物，超声波模块可以根据障碍物的距离进行车辆调整，循迹模块根据停车线的位置来对小车的路径规划，由图3.35所示车尾车尾图3.35小车功能模块分布图3.5泊车算法设计和环境搭建常见的泊车方式有：侧方位泊车和倒车入库泊车，本设计根据两种泊车方式设计了不同的算法。3.5.1侧方位泊车1．侧方位泊车环境分析与搭建 侧方位停车位的设置主要是为了道路的宽度而设置，机动车驾驶证考试中的科目二就有一项侧方位停车法。本设计由科目二驾驶中的侧方停车为标准，侧方位泊车如图3.36所示。图3.36侧方位泊车示意图 本设计使用底色为白色的纸板粘接而成，在纸板上先用铅笔画出固定面积的侧方位停车位，停车线的宽度为1CM，颜色要和白色地板有明显的区分，采用黑色记号笔涂满1CM宽度的停车线。测试环境中设计为三个停车位和一条道路中心线，可以根据停车的不同场景，将障碍物和代替小车的物体放在相邻的停车位。2．侧方位泊车算法设计 根据停车的不同场景，本设计通过收集的环境信息进行了不同的处理，并作出不同的控制电信号。 如果未扫描到障碍物和相邻小车，系统主要通过循迹模块对停车线反射的强度不同来定位停车位的具体位置。具体算法逻辑如流程图3.37所示：左左循迹模块=1右循迹模块=1前进（速度减半）左转左转200MS中循迹模块=1摆正车身右转100MS中循迹模块=1YN后退(速度减半)泊车完成后退2cm选择侧方位泊车车位满足停车条件调整小车位置NY左转图3.37 侧方位泊车流程图 以车位在车辆的左后方开始设计泊车算法：1、按下遥控器按钮平行泊车模式，开始检测周围环境信息，如果超声波反射回来的距离小于10CM则判断为障碍物，大于10CM则判断为无障碍物。2、减速后退直到超声波判断距离大于10CM且红外避障无感应。3、红外避障有感应则继续后退，重复(1)(2)步骤。4、左循迹模块感应到停车线，系统收集到此时车辆左转角度，然后继续左转。5、右循迹模块感应到停车线，系统收集到此时车辆位置信息，由于小车左转角度还不足，系统此时再给予一个200MS的左转信号。6、车辆左转角度已经足够，停车时的车辆速度不能过快，修改高电平的占比，降低速度，给出一个持续前进的电信号7、中循迹模块感应到边缘停车线，小车停止。8、开始摆正车身，根据左转的角度，给出相同延时右转信号摆正车身9、右转进行时，对中循迹模块进行判定，如果收集到电信号，对小车进行后退调整，然后完成整个系统泊车操作。相关算法设计如下代码if(LL_DATA==BLACK_AREA){CarStop();delay_ms(18000);auto_flag=1;}CarRight();}elseif(auto_flag==1){if(RR_DATA==BLACK_AREA){CarStop();delay_ms(18000);CarRight();delay_ms(6000);CarStop();delay_ms(18000);auto_flag=2;}CarRight();}elseif(auto_flag==2){SPEED_DUTY=10;if(SEARCH_M_DATA==BLACK_AREA){CarStop();delay_ms(18000);CarBack();delay_ms(6000);back_time=0;back_flag=0;auto_flag=3;}CarGo();}elseif(auto_flag==3){SPEED_DUTY=30;if(back_time<=600){CarLeft();if(SEARCH_M_DATA==BLACK_AREA){back_flag=1;}if(back_time==599)auto_flag=4;}}elseif(auto_flag==4){if(back_flag==0)sensor_flag=0;elseif(back_flag==1){SPEED_DUTY=20;CarBack();delay_ms(4000);CarStop();sensor_flag=0;}}3.5.2倒车入库1．倒车入库环境分析与搭建 倒车入库是多数停车场中的停车建设，停停车场都有较为规范的停车线规划和停车建设，对于线条的感应也更容易，倒车入库示意图如图3.38所示 图3.38倒车入库示意图2.算法设计 本系统针对倒车入库的设计流程如图3.39所示左左循迹模块=1右循迹模块=1前进（速度减半）左转中循迹模块=1左转后退100MS车身是否摆正YN三路循迹对齐泊车完成选择倒车入库泊车超声波距离>8cm后退调整NYY左转后退100MS图3.39倒车入库流程图 具体倒车入库算法描述：1、按下遥控器按钮垂直泊车模式，开始检测周围环境信息，如果超声波反射回来的距离小于10CM则判断为障碍物，大于10CM则判断为无障碍物。2、减速后退直到超声波判断距离大于10CM，且红外避障未感应到障碍物，开始左转3、左循迹模块感应到停车线，系统收集到此时车辆左转角度，然后继续左转。4、右循迹模块感应到停车线，系统收集到此时车辆位置信息,5、车辆左转角度已经足够,调整车身，左转至车身垂直。6、根据车身调整位置，三路循迹在同一条直线上，给出前进信号。7、倒车入库完成。算法相关代码如下voidAUTO_Vertical(void){if(auto_flag==0){if(obstacle_flag==0){if(distance_cm<15){SPEED_DUTY=10;CarGo();return;} elseif(distance_cm>=15){CarStop();obstacle_flag=1;}}if(obstacle_flag==1){SPEED_DUTY=30;CarRight();if(LL_DATA==BLACK_AREA){CarStop();delay_ms(18000);auto_flag=1;}}}elseif(auto_flag==1){if(SEARCH_L_DATA==BLACK_AREA){CarStop();delay_ms(18000);auto_flag=2;}CarRight();}elseif(auto_flag==2){SPEED_DUTY=10;CarGo();if(SEARCH_M_DATA==BLACK_AREA){CarStop();delay_ms(18000);CarBack();delay_ms(8000);auto_flag=3;back_time=0;}}elseif(auto_flag==3){SPEED_DUTY=30;if(back_time>=12)auto_flag=4;if(back_time<=14){CarRight();}}elseif(auto_flag==4){if(SEARCH_M_DATA==BLACK_AREA){CarStop();delay_ms(18000);CarBack();delay_ms(6000);sensor_flag=0;}SPEED_DUTY=10;CarGo();}}

4.系统测试 系统的三大部分：控制部分，传感部分，算法部分。具体需要测试的功能又逐一分布，测试过程由组成到总体进行测试，其中需要了解到系统的总体架构流程图如图4.1所示系统系统主板红外遥控电机驱动传感模块算法设置基本运行模式选择中断处理正转反转占空比调速红外光感超声波红外避障侧方位泊车倒车入库泊车控制部分传感部分算法部分图4.1总体架构流程 首先设计环境对小车的控制模块进行测试，分析需求：小车能做到速度和方向的控制，并保持稳定性。经过代码编写，通过遥控器基本实现了小车前进后退的速度控制、按键中的左转和右转功能、根据代码中Switch中预留了其他功能的Case，可新增其他对小车的指令和功能。小车在运行过程了保持很大的稳定性，可以在电压表上根据电压的波动稳定判断。 其而对传感部分进行测试和数据收集，红外避障模块在硬件处调整好电阻之后，并且在工程中配置好了之后，在KEIL的仿真界面中，打开IO口的输出电平监控，将手掌放在避障模块的前方，可以看到电平的变化。超声波模块则是在设计好距离算法并在算法中加入了平均值运算加强超声波的稳定性，将其放在一个全局变量当中，将手掌在超声波前方并调整距离，利用仿真中的Watch窗口查看此变量的数值，测试完成，超声波测距表现稳定和精准。循迹模块则是在K8纸当中用黑色水笔涂出一块黑色区域，在仿真中可以看到循迹反射白色区域为WHITE_AREA0，黑色区域为BLACK_AREA1。经过测试，本设计中的传感模块精度达到需求，稳定性强。 算法测试则是本系统设计的最终目标，算法通过测试的结果不断完善并积累经验，如下表为小车距离控制线性规律，电压值8V：4.1.1占空比和延时小车运行距离表1020304050200MS1CM4.4CM8.4CM11.0CM18.2CM400MS2CM7.3CM11.7CM15CM18.4CM 经过测试，本设计在停车时的速度采用SPEED_DUTY=30，毫秒数为200MS。本次设计模拟停车环境如图4.2所示图4.2侧方位泊车环境 优先模拟的周围无障碍物的情形，会通过判断停车线然后根据算法步骤将车停进去车位。经过多次测试，小车多次稳定的停入车位，但若控制者将车驶在与停车位平行的位置，会导致停车缓慢且容易出错，车位可供停车的范围需对小车的位置有限制。运行完侧方位泊车之后小车的位置如图4.3所示。图图6.2侧方位泊车环境

图4.3侧方位泊车测试结果 此次测试的环境下为有障碍物的情况下自动泊车，系统开启超声波可以判断障碍物的位置，然后通过红外避障检测两个障碍物之间能够满足停车条件，系统进行自动泊车表现的较为稳定。倒车入库算法： 此次模拟倒车入库，测试环境如图4.4所示图4.4倒车入库泊车环境由于小车与现实车辆存在差异，倒车入库做法也比现实中容易一些。在测试中，自动泊车系统表现稳定，无障碍物环境下能够顺利停车。 测试结果如图4.5所示图4.5倒车入库泊车测试结果 模拟停车环境下的左右侧有车辆进行泊车，超声波配合红外避障模块可以判断是否有足够缝隙进行泊车，系统功能测试稳定。

5.总结与展望 本设计基本满足正常情形下的自动泊车，符合在具有规范化停车线下的自动泊车，将小车控制到车尾旁边时可以判断周围的障碍物信息，然后进行稳定的自动泊车操作，且系统的多扩展性和多功能也可以满足后继升级的条件。 本系统还缺乏着自动识别的车位的功能，后续追加中如果车位建设能够达到一定条件，并在外设中增加定位的信息，可以实现小车不用认为驾驶到车位的旁边便可以进行自动泊车操作。 在未来城市化停车建设中，停车场的建设及雷达技术更加的普及，实现车位定位的遍布行有所期望，如何让车辆在各种模式下能够进行自动泊车是自动驾驶技术的一大研究方向。在本设计已经拥有的检测条件下，增加其他更为精确的检测模块和对小车规划更为精准的控制，实现完全自动泊车不无可能。

谢辞 写到这里，意味着论文的尾声，在设计和论文的过程中，不断的探索和不断的学习使我收获甚多。在原有的技术基础上，我尝试着将其融合并加入新的元素，在设计的基础上扩展了更宽的知识面。这其中最需要感谢的是我的导师，设计之初给与毫无头绪的我灵感与建议，设计过程耐心指导问题难点，让我了解到了很多技术。本次设计的完成离不开导师的指导与帮助，她和学生们的融洽互动，专业细心的态度使我们喜欢上了和这位美丽的老师相处。 相信这是一次很特别的毕业，疫情的肆虐，无法复工和复学的条件下有条不紊的完成自己的事业和学业，在这次疫情下看到了国家管控的强大，也让我最后的大学生涯变得特别，在四年的时光里，留给我的是很多不可磨灭的记忆，感谢经历的一切，满怀感恩的离开我热爱的学校。

参考文献[1]《2018-2019自动泊车与自动泊车行业研究报告》/s/iDZDqng1v6myx5xRfmVfMA[2]《STM32单片机与Openmv的串口通信》/LJH_1999/article/details/88782943[3]王龙.汽车自动泊车系统的关键技术研究.重庆交通大学，2016年.[4]STM32f103xx中文数据手册[M].[5]周淑娟.基于单片机智能循迹小车的设计方案[J]工业技术与职业教育,2011,9(02):12-18.[6]郭智源，韩建，张西鹏，等.基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究[J].科学技术与工程,2011,11(16):3805-3807[7]于栋，沈峥楠，自动泊车系统关键技术及应用分析[J].汽车使用技术，2016(3):103-105[8]邹传伍，周瑞浩，马彪.基于超声波的全自动平行泊车路径规划[J].现代制造，2017(33)：11-12.[9]GruyerD，ChoiS，BoussardC,etal.Fromvirtualtoreality,howtoprototype,testandevaluatenewADAS:Applicationtoautomaticcarparking[C]//IntelligentVehiclesSymposium.2014.[10]姜辉.自动平行泊车系统转向控制策略的研究[D].吉林大学，2010年.

电脑无法识别U盘该怎么办HYPERLINK电脑无法识别U盘怎么办?打开我的电脑上单击右键，在快捷菜单里，选择“管理”，打开“计算机管理”窗口。在计算机管理窗口里，选择“存储”下面的“磁盘管理”，如果看得到没有盘符的U盘，那么在这个U盘上按鼠标右键，选择“更改驱动器名称和路径”选项，就打开了“更改……的驱动器号和路径”对话框。再点击“更改”按钮，打开“更改驱动器号和路径”的对话框，在“指定以下驱动器号”的右边下拉列表里，选择你希望分配给U盘的驱动器号，尽可能靠后选择，比如X、Y、Z，选择好后，单击确定按钮，回到上一次“更改……的驱动器号和路径”对话框窗口，再一次单击确定，就回到“计算机管理”窗口。至此，如果一切正常，就给U盘单独设置了一个长久使用的驱动器号，并却，不受虚拟驱动器的影响了。建议将U盘插到电脑上，看任务栏中是否显示图标，如果显示，在我的电脑点右键查看属性——高级——硬件——设备管理器——查看里面是否有问号的设备，在问号设备上点右键——更新驱动程序然后下一步——否暂时不连接到网络——下一步自动安装软件（推荐）就可以了另外：系统不认U盘的几种处理方法1.禁用主板usb设备。管理员在CMOS设置里将USB设备禁用，并且设置BIOS密码，这样U盘插到电脑上以后，电脑也不会识别。这种方法有它的局限性，就是不仅禁用了U盘，同时也禁用了其他的usb设备，比如usb鼠标，usb光驱等。所以这种方法管理员一般不会用，除非这台电脑非常重要，值得他舍弃掉整个usb总线的功能。但是这种屏蔽也可以破解，即便设置了密码。整个BIOS设置都存放在CMOS芯片里，而COMS的记忆作用是靠主板上的一个电容供电的。电容的电来源于主板电池，所以，只要把主板电池卸下来，用一根导线将原来装电池的地方正负极短接，瞬间就能清空整个CMOS设置，包括BIOS的密码。随后只需安回电池，自己重新设置一下CMOS，就可以使用usb设备了。（当然，这需要打开机箱，一般众目睽睽之下不大适用~~）2.修改注册表项，禁用usb移动存储设备。打开注册表文件，依次展开"HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\usbehci”双击右面的“Start”键，把编辑窗口中的“数值数据”改为“4”，把基数选择为“十六进制”就可以了。改好后注销一下就可以看见效果了。为了防止别人用相同的方法来破解，我们可以删除或者改名注册表编辑器程序。提示：“Start”这个键是USB设备的工作开关，默认设置为“3”表示手动，“2”是表示自动，“4”是表示停用。3.在computermanagement里将removablestorage的使用权限禁止。computermanagement是一个windows管理组件，可以在控制面板——管理工具——计算机管理打开。在该工具窗口中storage——removablestorage——property中，general项，可以控制系统托盘是否显示security则可以管理移动存储设备的使用权限。在security中将普通用户的使用权限降低，就可以达到禁用u盘的目的。破解的方法也很简单，管理员降低普通用户移动存储设备的使用权限，但未必禁用computermanagement的使用权限。普通用户可以通过这个工具解除usb移动存储设备的使用权限限制。另外，值得一提的是，如果u盘插到电脑上后可以驱动，但是我的电脑里却没有盘符，很有可能是管理员改动了u盘的默认盘符，使得我的电脑不能识别。这种情况，可以在movablestorage中看到u盘驱动器。可以在u盘驱动器属性设置里为u盘重新分配一个盘符，再重新插拔一次u盘，就可以在我的电脑里看到u盘的盘符了。一、首先可以将该U盘换到别的机器上，看使用是否正常。如果排除了硬件损坏的可能，一般就是软件方面有问题。在WindowsXP+SP1操作系统下，有些USB2.0设备的确常常出现工作不稳定的问题，可以试试安装设备自带的USB2.0驱动程序。另外最好不要使用USB延长线，防止因为供电不足而造成不稳定现象。如果仍无效，可以在主板BIOS设定中，将USB接口强行设置为USB1.1传输速率。二、（适用于WIN98）启动计算机，进入主板BIOS设置，检查BIOS中USB的相关选项是否已经打开：OnChipUSB设定为Enabled；USBController设定为Enabled；PNPOSInstalled设定为Yes；AssignIRQForUSB设成Enabled。要正常使用USB设备首先要开启USB接口，在主板BIOS里可以进行此项工作，一般来说只需在BIOS中进入ChipsetFeatures设置，并将USBKeyborad/MouseLegacy选项设定为Enable，就能够保证在操作系统下使用USB键盘了。这些选项的作用是打开主板芯片组对USB设备的完全支持，为系统识别USB设备做准备工作。三、USB口接触不好处理办法：拔下，等十秒钟再插上USB口，使接触完好；五、闪存盘驱动程序没有安装完成(WIN98系统下)处理办法：鼠标点“我的电脑”，选择属性找到“通用串行总线”，删除其中的USBMASSSTORAGE项，再点击“刷新”，然后按照提示重新安装一次驱动程序。六、接其它USB设备(如扫描仪、打印机、数码相机)时可以正常使用，接优盘时闪指示灯不亮，不能够使用。1、检查优盘与电脑的联接是否正常，并换用其它USB接口测试。2、检查设备管理器，看是否出现”通用总线设备控制器”条目，如果没有，请将电脑主板BIOS中USB接口条目*激活(ENABLE)。3、如果电脑安装过其它类型USB设备，卸载该设备驱动程序，并首先安装优盘驱动程序。4、到其它电脑试用此优盘，确认是否优盘不良。七、启动型优盘在的电脑上无法实现启动，可能是主板型号不支持。如何判断一块主板是否支持闪存盘启动系统启动型优盘是采用模拟USB软驱和USB硬盘的方式启动电脑的。只要电脑主板支持USB设备启动，即BIOS的启动选项中有USB-FDD、USB-HDD或是其它类似的选项，就可以使用启动型优盘启动电脑。八、第一次在电脑上使用优盘，未出现提示发现新硬件的窗口，驱动程序无法安装的原因可能是：1、主板usbcontroller未启用解决办法:在电脑主板BIOS中启用此功能。2、usbcontroller已经启用但运行不正常解决办法:在设备管理器中删除”通用串行控制器”下的相关设备并刷新。3、优盘被电脑识别异常，在设备管理器中表现为带有黄色？或！的”其它设备”或“未知设备”。解决办法:删除此设备并刷新。九、大容量的U盘(例如兼具MP3播放器或录音功能的U盘)或移动硬盘在电脑上无法正常使用，虽然系统提示找到了未知的USB设备，但无法正确识别U盘或移动硬盘。原因可能是：1．USB接口供电不足:系统为每个USB接口分配了500mA的最大输出电流，一般的U盘只需要100mA的工作电流，因此在使用过程中不会出现什么问题。大多数移动硬盘所使用的是普通的2.5英寸硬盘，其工作电流介于500mA~1000mA之间，此时假如仅仅通过USB接口供电，当系统中并无其他USB设备时，那么还是可以勉强使用的，但如果电压不稳的话，就随时可能出现供电不足的问题。特别是使用支持USB2.0的移动硬盘时，情况最为严重。另外，如果你的笔记本电脑使用电池供电，那么USB接口所分配的电量就更小了。2．使用了外接的USB扩展卡:在笔记本电脑中使用USB2.0的U盘或移动硬盘时，如果笔记本电脑不支持USB2.0技术，一般必须通过PCMCIA卡转USB2.0的扩展卡来间接实现支持，这些扩展卡基本上都采用NEC公司的D720100AGMUSB控制芯片，少则提供两个USB2.0接口，多则提供五个USB2.0接口，对一般用户而言足够使用了。由于PCMICA接口提供的电源功率比板载USB接口要小，这样就会由于供电不足而导致移动硬盘工作的出现问题。解决方案:1.它从USB连接线上接移动硬盘的一端引出一根转接线，可以插入电脑背后的PS/2接口取电，这里可以比USB接口提供更大的电流输出。2.利用电源补偿线(也称“键盘取电线”)，如果U盘或移动硬盘的包装盒中提供了选配的电源适配器，你就可以直接使用外接电源，这样就可以从根本上避免供电不足的情况发生了前置USB线接错。当主板上的USB线和机箱上的前置USB接口对应相接时把正负接反就会发生这类故障，这也是相当危险的，因为正负接反很可能会使得USB设备烧毁。所以尽量采用机箱后置的USB接口,也少用延长线.也可能是断口有问题,换个USB端口看下.USB接口电压不足。当把<ahref="mobileharddisk">移动硬盘</a>接在前置USB口上时就有可能发生系统无法识别出设备的故障。原因是<ahref="">移动硬盘</a>功率比较大要求电压相对比较严格，前置接口可能无法提供足够的电压，当然劣质的电源也可能会造成这个问题。解决方法是<ahref="">移动硬盘</a>不要接在前置USB接口上，更换劣质低功率的电源或尽量使用外接电源的硬盘盒，假如有条件的话。主板和系统的兼容性问题。呵呵这类故障中最著名的就是NF2主板与USB的兼容性问题。假如你是在NF2的主板上碰到这个问题的话，则可以先安装最新的nForce2专用USB2.0驱动和补丁、最新的主板补丁和操作系统补丁，还是不行的话尝试着刷新一下主板的BIOS一般都能解决。系统或BIOS问题。当你在BIOS或操作系统中禁用了USB时就会发生USB设备无法在系统中识别。解决方法是开启与USB设备相关的选项。就是开机按F2或DEL键,进入BIOS,把enableusbdevice选择enable。拔插要小心,读写时千万不可拔出,不然有可能烧毁芯片。XP中任务栏中多出USB设备的图标，打开该图标就会在列表中显示U盘设备，选择将该设备停用,然