【正文】 時鐘發(fā)生電路以產(chǎn)生與HS鎖定的時鐘信號LLC和LLC2。有以下主要特點：（1）可編程選擇四路視頻輸入中的一路或兩路組成不同的工作模式，在其內(nèi)部有兩路模擬視頻信號處理通道，可進行靜態(tài)增益控制或自動增益控制兩路8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換；（2）可對芯片編程進行白電平控制、抗混疊濾波、梳狀濾波；（3）能實現(xiàn)行場同步信號的自動檢測和分離，并且行同步信號的起始位置與結(jié)束位置均可根據(jù)需要進行編程控制，片內(nèi)產(chǎn)生的時鐘通過數(shù)字PLL鎖定行同步；（4）場頻50Hz或60Hz自動檢測，并自動在PAL和NTSC之間自動切換，并能對不同輸入制式的亮度信號和色度信號進行處理，并實現(xiàn)亮度、色度和飽和度的片內(nèi)控制；（5）可方便使用不同的數(shù)字圖象數(shù)據(jù)輸出格式 [7]。它采用CMOS工藝，通過簡單的I2C總線與PC機接口。隨著計算機多媒體應(yīng)用領(lǐng)域日益廣闊，技術(shù)日新月異，各種軟件和硬件層出不窮。自然景物所受的光照變化是很大的, 正午時地面照度可達到 100000 (勒克斯),而太陽剛剛落下地平線時約為100 (勒克斯)。在靈敏度、成本、分辨率、噪聲控制等方面，CCD傳感器都優(yōu)于CMOS傳感器。在看電視時有時看到在一個移動的亮物體圖像后面拖著一個亮“尾巴”就是這種惰性的反映。攝像器件的幾個主要參數(shù)是：響應(yīng)度,信噪比,惰性,分辨力。CMOS工藝是超大規(guī)模集成電路的主流工藝 [6] ,集成度高，可以根據(jù)需要將多種功能集成在一塊芯片上。而F/D通常叫做F數(shù)。在變焦鏡頭中又有連續(xù)變焦與不連續(xù)變焦之分, 后者實際是幾個焦距不同的定焦鏡頭的組合,其某些光學(xué)零件相互共用。前方景物經(jīng)光學(xué)鏡頭生成光學(xué)圖像, 攝像元件的感光表面能按照光學(xué)像上各點照度的不同產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的電荷, 同步掃描電路則按一定順序把這些電荷取出成為電信號視頻信號, 經(jīng)視頻放大器放大并加入規(guī)定的同步信號后輸出。機器人要在這些非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境里工作，必須具備自動導(dǎo)航和避障功能，視覺隨動系統(tǒng)是其中的關(guān)鍵部分。本章詳細介紹了國內(nèi)外探測機器人的研究現(xiàn)狀，并舉出了一些具有代表性的成果，如卡內(nèi)基－梅隆大學(xué)機器人研究所研究的“流浪者”（nomad）號機器人。伺服馬達可以 在微機電系統(tǒng)和航模中作為基本的輸出執(zhí)行機構(gòu)，其簡單的控制和輸出使得DSP控制器系統(tǒng)非常容易與之接口。 課題的研究內(nèi)容本課題的任務(wù)是設(shè)計視覺隨動機構(gòu)并通過軟件設(shè)計對視覺傳感器進行隨動控制。農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、空間探測等，也大量出現(xiàn)了探測機器人的身影。 課題的目的和意義在當代工業(yè)生產(chǎn)中，存在著大量環(huán)境復(fù)雜的高危工種。2004年5月它被用于探測到地球上最深的海溝—馬里亞納海溝。其驅(qū)動結(jié)構(gòu)、通信、傳感器的設(shè)計都比較有創(chuàng)意，可以為設(shè)計月球車提供參考?！笆濉逼陂g，國家863計劃機器人技術(shù)主題重點支持了數(shù)控、工程機械、盾構(gòu)、生產(chǎn)線、水下載人潛器、危險作業(yè)機器人、醫(yī)療機器人和仿人仿生機器人等，較為全面對路徑規(guī)劃、視覺導(dǎo)航、信息融合、自動駕駛等一些基本的智能機器人技術(shù)做了探索。1962年，美國、英國、日本的一些實驗室等研究機構(gòu)進入這一領(lǐng)域，八十年代，國外掀起了智能機器人研究熱潮，而且發(fā)展迅速，不少研究機構(gòu)取得了很多有意義的研究成果，其中較為著名的有美國標準與技術(shù)研究院、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、日本的Tsugawa[1]。重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄探測機器人視覺隨動系統(tǒng)的軟件設(shè)計畢業(yè)論文重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄目 錄中文摘要 ⅠABSTRACT Ⅱ1緒論 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 課題的目的和意義 2 課題的研究內(nèi)容 2 本章小節(jié) 32 視覺隨動系統(tǒng)簡介 4 視覺機構(gòu) 4 4 5 隨動機構(gòu) 8 DSP簡介 10 本章小結(jié) 113 視覺隨動系統(tǒng)的軟件設(shè)計 13 13 14 16 16 16 SAA7111初始化流程圖 19 PWM產(chǎn)生流程圖及子程序 19 204 系統(tǒng)調(diào)試 215 結(jié)論 226 致謝 23參考文獻 24 25 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1緒論1 緒論 引言眾所周知，惡劣環(huán)境下的人工作業(yè)是很危險的，比如：煤礦井下容易發(fā)生塌方、透水等事故，管道的檢測維修難度極大。九十年代，主要研究熱點是將各種控制方法應(yīng)用到智能移動探測機器人的控制。幾十年來世界機器人的研究發(fā)展相當迅速，取得了相當多的成果值[2]。2003年7月，日本東京大學(xué)和三井造船公司公開了新研制的海底探測機器人。 今年3月，首期投資100萬,由甘肅長城水下高技術(shù)有奶公司研發(fā)的三位智能機器人在甘肅蘭州宣告誕生，三兄弟分別是“水下綜合探測機器人”，“水下清刷機器人”和代號為GNOM的小型機器人。如煤礦、管道、排爆等，對工作人員的生命安全構(gòu)成了嚴重的威脅。探測機器人要實現(xiàn)在未知和不確定環(huán)境下運行，必須具備自動導(dǎo)航和避障功能[4]。由于視覺隨動機構(gòu)對系統(tǒng)影響很大，因此要求它緊湊、可靠、穩(wěn)定性高；另外用軟件算法控制伺服馬達達到對視覺傳感器的控制?；谒欧R達，可以設(shè)計一個視覺隨動機械結(jié)構(gòu)，包括一個可靠性高、穩(wěn)定的攝像頭支架。本章重點介紹了本課題的研究目的、意義及研究內(nèi)容。本課題研究內(nèi)容就是設(shè)計探索機器人視覺隨動機構(gòu)，并設(shè)計軟件算法對視覺傳感器進行隨動控制。下面我們詳細分析攝像機的組成部件。 變焦鏡頭的最長焦距與最短焦距之比,叫做變焦比或變倍比,一般在4 至12 之間。它對靶面上像的照度有重要影響。CMOS圖像傳感器包括圖像陣列邏輯寄存器、存儲器、定時脈沖發(fā)生器和轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的全部系統(tǒng)。響應(yīng)度又叫做靈敏度,是輸出的光電流與輸入的光通量之比, 單位是微安/流明。惰性的大小用光照停止后第三(電視)場剩余信號電流與光照停止前的信號電流之比值表示。而且CCD器件光譜敏感波段也很寬,可達近紅外波段,特別是體積小,耐沖擊振動,已逐漸占據(jù)了市場。攝像器件要在適當照度的光學(xué)像下工作才能正確反映景物亮暗層次,輸出滿意的圖像信號。而作為圖象多媒體不可或缺的重要組成部分，視頻輸入處理變得異常重要。內(nèi)部包含兩路模擬處理通道，能實現(xiàn)視頻源的選擇、抗混疊（去假頻)濾波、模數(shù)變換、自動嵌位、自動增益控制、時鐘產(chǎn)生、多制式(PAL BGHI，PALM，PALN，NTSCM和NTSCN)解碼及亮度、對比度和飽和度控制。[8]。色度信號處理電路的工作過程通常是：從A/D出來的8位數(shù)字色度信號被送入平方解碼器，在此利用了兩個副載波信號，其中副載波信號的相位與解碼器成0o或90o的關(guān)系，頻率由當前所輸入視頻信號的色彩制式所決定。該信號有多種輸出格式可供選擇。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送由主器件控制。不管是發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)，在傳送完8位數(shù)據(jù)后，必須由接收數(shù)據(jù)的器件在SDA上發(fā)一個應(yīng)答信號。I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸主要是由主控器件控制，在SCL的控制下，按位傳送數(shù)據(jù)，也就是說，要想完成對I2C總線的虛擬主要是完成主控器件I2C的實現(xiàn)。高檔玩具如航模，包括飛機模型，潛艇模型；遙控機器人中已經(jīng)使用得比較普遍。它的內(nèi)部包括了一個小型直流馬達；一組變速齒輪組；一個反饋可調(diào)電位器；及一塊電子控制板。它又分為數(shù)字伺服器和模擬伺服器。所謂的數(shù)字伺服器和常規(guī)伺服器的最大差別是在驅(qū)動電路板上。第二，數(shù)碼伺服器以高得多的頻率向馬達發(fā)送動力脈沖。 DSP簡介目前探索機器人視覺控制系統(tǒng)主要以單片機或DSP作主控制器[11]。DSP芯片，也稱數(shù)字信號處理器[12]。也就是說在執(zhí)行上一條指令的同時就可取出下一條指令，并進行譯碼，這大大的提高了微處理器的速度 。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。TMS320F2812芯片是基于C/C++高效32位DSP內(nèi)核，該芯片具有高速的處理能力，并且片內(nèi)有豐富的外設(shè)資源，不但能保證控制的精確性和實時性，還能簡化控制電路，降低成本。