【正文】 功能1. 高靈敏度特性適合低照度的應(yīng)用場(chǎng)合。5. VarioPixel子采樣方式。P為幀消隱區(qū)，A為有效數(shù)據(jù)區(qū)，Q為行消隱區(qū)。這款單片機(jī)采用了TailChaining中斷技術(shù)，完全基于硬件進(jìn)行中斷處理，最多可減少12個(gè)時(shí)鐘周期數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中可減少70%中斷。但小車實(shí)時(shí)處理要求高，處理速度應(yīng)盡量快。 車身車體的介紹方案一，使用坦克式小車。小車功耗較低，運(yùn)動(dòng)靈活，車速較快。功耗和靈敏度明顯優(yōu)于方案二。 電機(jī)選擇與驅(qū)動(dòng)模塊的介紹方案一，使用直流電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為角位移或線位移的器件，其精度高，效率高，可靠性高，另外，步進(jìn)電機(jī)只有周期誤差而無積累誤差，可以精確的控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和位移。用于提供小車行駛的動(dòng)力，速度快，靈敏度高，使之滿足題目要求。[3]，；，放置在向外伸出的小電路板上，探測(cè)的范圍比較小。這樣就能夠在一定程度上避免由外部光線引起的路線識(shí)別不正確的問題。為了獲得遠(yuǎn)方的信息需要將傳感器伸的盡可能遠(yuǎn)，從而增加了車體高速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，限制了智能車的最高速度。這樣不僅能夠克服傳統(tǒng)光電傳感器的缺點(diǎn)，又能夠精確的感知黑色引導(dǎo)線的位置，為智能車的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。這樣不僅可以識(shí)別道路的中心位置，同時(shí)還可以得到跑道的方向，跑道的曲率等信息。3 智能車系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 智能車系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)是利用了市面上很流行的處理器STM32作為本系統(tǒng)的主要控制模塊，我們采用了CMOS攝像頭作為識(shí)別路面信息的傳感器，通過控制器STM32對(duì)攝像頭采集過來的信息進(jìn)行分析和判別，才實(shí)現(xiàn)對(duì)智能小車直流電機(jī)的控制從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡的目的。 方案框圖 電路設(shè)計(jì)與原理 直流電機(jī)應(yīng)用L298為雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)含4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的步進(jìn)電機(jī)，且可直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓。該芯片采用15腳封裝。 電源模塊 H橋電機(jī)的驅(qū)動(dòng)本系統(tǒng)的直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路采用H型PWM電路，用STM32處理器來控制驅(qū)動(dòng)電路，使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的精確調(diào)整。 在對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和舵機(jī)控制之前，需要利用道路檢測(cè)信息來制定各種路況下的控制策略，道路路況不外乎4種。PID控制有位置式控制和增量式控制，方程如下： (41) (42) 利用PID控制器步驟如下： (1)首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作； (2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期； (3)在一定的控制度下通過公式計(jì)算得到PID控制器的參數(shù)。 2. 對(duì)于一些實(shí)際系統(tǒng)，需要系統(tǒng)建立一些數(shù)學(xué)模型，而模糊控制算法則不需要根據(jù)機(jī)理與分析建立數(shù)學(xué)模型，從而簡(jiǎn)化了處理的復(fù)雜度。 模糊PID控制結(jié)構(gòu)圖①輸入輸出變量的確定及模糊化 模糊控制器的輸入變量為速度的偏差e及其偏差變化率ec，輸出變量為PID控制校正參數(shù)ΔKp、ΔKi、ΔKd。 輸出量ΔKiΔKpΔKd的論域、語(yǔ)言變量取值、隸屬度函數(shù)的選擇與E和EC相同。得到精確值后，就可以將其送給PID控制器了，PID控制器通過算法，可以實(shí)現(xiàn)其參數(shù)的自整定，公式如下： kp=kp0+k3*Δkp (46)ki=ki0+k4*Δki (47)kd=kd0+k5*Δkd (48)式中kp0，ki0，kd0為PID的初始參數(shù)，k3，k4，k5為比例因子,Δkp,Δki,Δkd為模糊控制器輸出量,kp,ki,kd為整定后PID的參數(shù)值。 視頻信號(hào)示意圖由于我們所采用的攝像頭OV7670像素為625X582，如果逐行逐點(diǎn)掃描的話數(shù)據(jù)的信息量很大。要想排除這種情況，需要加上額外的信息處理。所以由迭代算法計(jì)算的最佳值不受噪聲干擾的影響。 (4)選擇新的值Tk+1 Tk+l= (416) (5)如果|TkTk+1|A,則結(jié)束，將Tk+1作為閾值；否則是K=K+1，轉(zhuǎn)至步驟(2)。通過系統(tǒng)測(cè)試找出問題并解決問題，本畢設(shè)的智能小車系統(tǒng)在相關(guān)功能和穩(wěn)定性方面能夠達(dá)到設(shè)計(jì)初的性能要求。但時(shí)間存在誤差，光線存在干擾。實(shí)際測(cè)量結(jié)果碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)67個(gè)碼值。6 結(jié) 論 工作總結(jié) 本畢設(shè)的整個(gè)過程，歷時(shí)四個(gè)月，通過每天在校圖書館查閱大量的資料，再EDA實(shí)驗(yàn)室的調(diào)試和實(shí)驗(yàn)，一次一次的失敗，一次又一次的嘗試，最終使得這個(gè)系統(tǒng)才有了一個(gè)比較完美的結(jié)果，在該系統(tǒng)的這個(gè)調(diào)試期間，我得到了很多實(shí)驗(yàn)室同學(xué)的幫助，得到了楊老師的精心指導(dǎo)，耐心幫助，使得我對(duì)攝像頭的利用上有了新的認(rèn)識(shí)，在這個(gè)調(diào)試中，我學(xué)會(huì)了STM32的編程思想，學(xué)會(huì)了對(duì)STM32的寄存器的控制。建立系統(tǒng)模型的過程需要我們了解各個(gè)方面相關(guān)的東西，從系統(tǒng)的穩(wěn)定性的角度出發(fā)，根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)出合理的產(chǎn)品。程序的模塊化就是使程序的功能實(shí)現(xiàn)分成多個(gè)單獨(dú)的功能模塊，而不是在同一段代碼中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多個(gè)功能。2．要經(jīng)常和別人進(jìn)行交流，同時(shí)也要充分利用現(xiàn)有的資源。大學(xué)期間，我導(dǎo)師高穎老師在學(xué)習(xí)和生活上給我很多的關(guān)懷、幫助和鼓勵(lì)，在此學(xué)生表示衷心的感謝和深深的敬意。// LCD_Init()。 FIFO_WE_H。 lRX_Mode()。 //////////////////////////////////////// FIFO_RRST_L。 FIFO_RRST_H。a++) { FIFO_RD_L。 FIFO_RD_H。a++) { tmp_buf[a]=3。 delay_us(10)。 delay_us(10)。 delay_us(10)。a2400amp。 if((a/10)%2==0) { for(b=0。 FIFO_RD_H。 } bb=0。b++) { FIFO_RD_L。 } } if(a%400==0amp。break。a_i4amp。amp。a1200。 tmp_buf[b]=GPIOEIDR。amp。 //主界面// case PAI_ZHAO: mode=1。0X0001)//溢出中斷 { if(num_10speed) { switch(control) { case ZUO: moto_A1=0。turn_way=16。moto_B1=0。 case QIAN_JIN: moto_A1=1。turn_way=0。moto_B1=0。 case TING: moto_A1=0。turn_way=32。moto_B1=1。 case YOU_ZHUAN: moto_A1=1。turn_way=64。moto_B1=1。 //主界面 // case NI_ZAI_KAN_SHEN_ME: break。 //拍照 case JIA_SU: speed++。 //減速 default:。moto_B2=0。moto_B2=0。=~(10)。 if(num_10==10)num_10=0。moto_A2=0。moto_A2=0。 //加速 case JIAN_SU: speed。 //關(guān)閉 // case XING_XING: break。break。 case DIAO_TOU: moto_A1=0。moto_B1=0。turn_way=32。 //停 case ZUO_ZHUAN: moto_A1=0。moto_B1=0。turn_way=0。 //前進(jìn) case HOU_TUI: moto_A1=0。moto_B1=1。turn_way=16。 case YUO: moto_A1=1。moto_B1=1。 //拍照// }// } } } bn=0。// switch(control)// {// case KONG_ZHI_JIE_MIAN: mode=0。 } NRF24L01_TxPacket(tmp_buf)。b32。 delay_us(3000)。mode==1。break。lNRF24L01_RxPacket(tmp_buf1)==0) { control=tmp_buf1[0]。 FIFO_RD_L。 } else { for(b=0。 if(b%2==0)tmp_buf[bb++]=GPIOEIDR。b++) { FIFO_RD_L。mode==0。 mode=0。 delay_us(10)。 delay_us(10)。 delay_ms(50)。 //////////////////////////////////////// while(1) { if(bn==2) { for(a=0。 FIFO_RD_H。 for(a=0。 FIFO_RD_H。 TX_Mode()。//初始化CMOS Sensor EXTIX_Init()。 FIFO_CS_L。 //系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置 delay_init(72)。致 謝在論文完成之際，衷心地感謝楊老師對(duì)我?guī)椭?，能讓我進(jìn)咱院的EDA實(shí)驗(yàn)室跟著老師和同學(xué)們一起學(xué)習(xí)，開闊了我對(duì)電子這個(gè)領(lǐng)域的視野，也增加了我對(duì)電子學(xué)習(xí)的興趣，對(duì)我以后的道路有著非常大的幫助，也非常感謝在論文寫作過程中給我提供了那么多幫助的老師和同學(xué)。一些必要的注釋，即是對(duì)編寫程序說明，可以讓別人能讀懂你的程序，也可以過經(jīng)過一段時(shí)間之后還能讓自己讀懂自己編寫的程序。在設(shè)計(jì)程序的過程中，可以通過設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)潔的編程思路，設(shè)