全國(guó)大學(xué)生光電設(shè)計(jì)大賽論文-全文預(yù)覽
【正文】 行進(jìn)(即此時(shí)視場(chǎng)中的紅的邊界的夾角與給定的夾角相同)；反之，則仍執(zhí)行，方向保持不變； 步驟2 當(dāng)小車(chē)的攝像頭2視場(chǎng)中心處出現(xiàn)黑色標(biāo)志物，經(jīng)SAA7113將數(shù)字信號(hào)傳給FPGA，在經(jīng)過(guò)和單片機(jī)的信息交換，單片機(jī)命令直流電機(jī)減速行駛；當(dāng)攝像頭中出現(xiàn)紅色邊角特征時(shí)，小車(chē)轉(zhuǎn)向攝像頭出現(xiàn)標(biāo)志物的一邊；若攝像頭1中視場(chǎng)中心處出現(xiàn)黑色標(biāo)志物，和上述步驟類(lèi)似，小車(chē)向左轉(zhuǎn)彎。車(chē)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手：車(chē)身簡(jiǎn)捷、底盤(pán)穩(wěn)定、控制靈活、行進(jìn)快速。電壓反接制動(dòng)，當(dāng)電壓反接制動(dòng)不串入電阻限流時(shí)特性曲線如3所示。若要賽車(chē)在不同負(fù)載下獲得穩(wěn)定的速度，開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是不能實(shí)現(xiàn)的，只能加上速度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)速。最后，電壓差的正負(fù)輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 系統(tǒng)各個(gè)部件都需要合適且比較穩(wěn)定的電壓，電源電壓大小和能量要足，這樣隨著時(shí)間的延長(zhǎng)壓降不至于過(guò)大，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本系統(tǒng)采用兩塊SRAM作為圖像緩存，并應(yīng)用PINGPANG緩存控制方法對(duì)其進(jìn)行操作。 采用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制核心模塊如圖1所示圖1 系統(tǒng)框架圖本系統(tǒng)的控制核心是單片機(jī)AT89S52。電源管理模塊，控制核心模塊，方向識(shí)別模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，舵機(jī)控制模塊以及傳感器的排布方案。要實(shí)現(xiàn)上述目的，就得研究如何使小車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航控制。從而完成小車(chē)在直道、彎道、入庫(kù)等過(guò)程的控制。圖2 視頻圖像采集框圖FPGA將采集到的圖像數(shù)據(jù)保存到緩存中，為后端對(duì)圖像的進(jìn)一步處理提供數(shù)據(jù)。通過(guò)串口模塊將各種特征的識(shí)別結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊。它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出，如圖4所示。如圖5，電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩為T(mén)a，轉(zhuǎn)速為n1，若突然阻轉(zhuǎn)矩增加到Td，轉(zhuǎn)速經(jīng)回饋制動(dòng)后穩(wěn)定在n2。對(duì)一般電機(jī)而言，繞線電阻都不大，特性曲線的斜率就很小，那么制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tb大于穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩Ta。 車(chē)輛機(jī)械方面的調(diào)整無(wú)疑是影響速度的一個(gè)關(guān)鍵因素，所以本隊(duì)在車(chē)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳感器模塊安裝、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)調(diào)整等方面進(jìn)行了討論。 圖7 小車(chē)行駛的模擬賽道圖 備注：2表示攝像頭，3表示黑色標(biāo)志物，5表示紅色膠帶線。對(duì)單個(gè)攝像頭的夾角示意圖如下： 1 2 β=138度圖9 攝像頭安裝圖
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