【正文】 } for(a_i=0。 // if(a%400==0amp。moto_A2=0。break。moto_B2=1。break。 } TIM2SRamp。 //啟動 // case PAI_ZHAO: break。break。moto_A2=1。moto_B2=0。b++) { FIFO_RD_L。 switch(control) { case KONG_ZHI_JIE_MIAN: mode=0。 if(b%2==0)tmp_buf[bb++]=GPIOEIDR。 FIFO_RD_H。a76800。 delay_us(5)。我認(rèn)為良好的編程風(fēng)格與習(xí)慣最主要就是程序的模塊化以及加入一些注釋。通過多次測試小車記錄數(shù)據(jù)可以判斷小車的速度比較快。 跑道圖像以及旋轉(zhuǎn)90度后的賽道圖像 圖像處理 攝像頭把路面圖像信號采集過來之后后還要控制器還要對其進(jìn)行相應(yīng)的處理，通過一定的算法提取出有用的黑線位置，在大多數(shù)情況下我們用最值法，但是這種算法有一個致命的缺陷就是不管怎么智能車有沒有在正確的軌道上，不管智能車有沒有看到黑線，它總能給每行找出一個黑點(diǎn)來。 速度控制算法由上面對PID控制算法和模糊控制算法特點(diǎn)的介紹可以看出，PID控制算法簡單、容易計算機(jī)實現(xiàn)，但其參數(shù)的準(zhǔn)確整定困難，而模糊控制算法剛好彌補(bǔ)了這一缺陷，因而我們選取模糊PID作為智能車速度和轉(zhuǎn)向的控制算法。[6] 電機(jī)驅(qū)動模塊 電源分配電路設(shè)計電源分配電路中，所用的電池是蓄電池，電池要通過一些電壓的轉(zhuǎn)化電路來實現(xiàn)對電機(jī)的驅(qū)動作用，需要將蓄電池的電壓轉(zhuǎn)換過去，這部分，能夠得到穩(wěn)定性和波紋都很好的3,3V直流電壓，可直接利用該直流電壓給單片機(jī)和CMOS攝像頭傳感器供電。利用單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器，并配合從視頻信號分離出的同步信息，該單片機(jī)可以直接將圖像信號采集到內(nèi)部的RAM中，然后通過軟件對圖像信息進(jìn)行處理。由于光電傳感器電路板的大小有限，其延伸的距離太短，因此大多制作者通過調(diào)整了光電傳感器與地面信息的的方向，從而使光電傳感器可以獲得更遠(yuǎn)地方的路面的跑道情況。左右兩個單向輪，前后兩個萬向輪。方案二，采用STM32系列單片機(jī)。 OV7670的性能特點(diǎn)與工作方式 OV7670的性能和參數(shù)OV7670是一款采用24腳封裝的芯片，30萬像素CMOS VGA圖像處理傳感器。此電動勢由電刷從電樞兩端引出。智能車首先將路面上的白紙黑線信息進(jìn)行檢測，再將該智能車的姿態(tài)信息一起送給控制器STM32，控制器STM32將采集過來的路面黑線信息和智能小車的行駛信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理、分析、決策、最終分別得出對電機(jī)的控制量和對智能小車的控制量，并對驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向加以控制，另外，通過速度檢測單元，將電機(jī)轉(zhuǎn)速(即智能車的速度)及時的反饋給控制器STM32，從而實現(xiàn)對智能小車的合理控制，即達(dá)到實時性也達(dá)到對精度的控制。由于智能車有一個比較復(fù)雜跑道，傳統(tǒng)的控制算法在復(fù)雜跑道情況下已經(jīng)無法解決智能車的控制參數(shù)的問題。因此本論文做了一些改進(jìn)，本論文采用理論結(jié)合實際，我們采用了模糊PID控制算法來實現(xiàn)對智能車的控制，并進(jìn)行了一定的實驗。[2]為了實現(xiàn)上述對智能車的控制，智能車必須具備以下主要功能模塊：一般的智能車要必備如下功能模塊才能達(dá)到對智能小車控制的目的和效果，使小車穩(wěn)定的行駛。單極直流電機(jī)電壓低，電流大。該模塊具有體積小、工作電壓低等特點(diǎn)，可以實現(xiàn)對單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能；通過SCCB控制總線控制，可以實現(xiàn)輸出整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率的8位影像數(shù)據(jù)；同時最高的數(shù)據(jù)幀可達(dá)30FPs,這樣用戶可以完全控制圖像的質(zhì)量，數(shù)據(jù)的格式和傳輸?shù)姆绞剑械膱D像處理功能伽馬曲線，白平衡，飽和度，色度等，都可以通過對I2C總線的控制以SCCB方式進(jìn)行配置，另外感光陣列是640x480的，可以很好的輸出（4:2:2）的格式數(shù)據(jù)。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個時鐘周期數(shù)，在實際應(yīng)用中可減少70%中斷。功耗和靈敏度明顯優(yōu)于方案二。[3]，；，放置在向外伸出的小電路板上，探測的范圍比較小。這樣不僅可以識別道路的中心位置，同時還可以得到跑道的方向，跑道的曲率等信息。 電源模塊 H橋電機(jī)的驅(qū)動本系統(tǒng)的直流電機(jī)的驅(qū)動電路采用H型PWM電路，用STM32處理器來控制驅(qū)動電路，使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的精確調(diào)整。 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。要想排除這種情況，需要加上額外的信息處理。但時間存在誤差，光線存在干擾。程序的模塊化就是使程序的功能實現(xiàn)分成多個單獨(dú)的功能模塊，而不是在同一段代碼中實現(xiàn)系統(tǒng)的多個功能。 FIFO_WE_H。a++) { FIFO_RD_L。 delay_us(10)。 FIFO_RD_H。break。 tmp_buf[b]=GPIOEIDR。turn_way=16。moto_B1=0。 case YOU_ZHUAN: moto_A1=1。 //拍照 case JIA_SU: speed++。=~(10)。 //加速 case JIAN_SU: speed。moto_B1=0。turn_way=0。 case YUO: moto_A1=1。 } NRF24L01_TxPacket(tmp_buf)。break。 if(b%2==0)tmp_buf[bb++]=GPIOEIDR。 delay_us(10)。 FIFO_RD_H。//初始化CMOS Sensor EXTIX_Init()。一些必要的注釋，即是對編寫程序說明，可以讓別人能讀懂你的程序，也可以過經(jīng)過一段時間之后還能讓自己讀懂自己編寫的程序。條件允許情況下可以對其影響程度進(jìn)行測量，繪圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)計算與理論分析 測試結(jié)果誤差分析每次通過測試的時間和路徑不盡相同，小車時間存在誤差較大。進(jìn)入中斷奇偶場引腳電平是否變化NY等待消隱區(qū)是否結(jié)束N采集數(shù)據(jù) 點(diǎn)計數(shù)++N點(diǎn)計數(shù)值為50NY行計數(shù)++行計數(shù)值為15Y退出中斷 圖像采集流程圖 動態(tài)閾值法介紹綜合上面算法的優(yōu)缺點(diǎn)，我們選取得是閾值法的改進(jìn)算法，動態(tài)閾值法，具體算法介紹如下： 在迭代算法中需要對每副圖像分別求其灰度平均值，如公式49,410。 將e和ec定義如下： (43) (44)式中kl，k2為e和ec的變換比例因子，設(shè)e和ec的實際變化范圍分別為[em，em]和[ecm，ecm]，經(jīng)變換和量化后的模糊變量分別為E和EC，根據(jù)車速的控制精度要求，將E和EC的論域定義為： E,EC={6,5,4,3,2,1,0,l,2,3,4,5,6}其模糊子集為：E,EC={NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB} 上式子集中元素分別代表負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中、正大。 H橋內(nèi)部電路。但是面陣CMOS攝像頭的延時比較大（20ms），因此對信息的采集和處理有一定的約束。另外小車車體中加載9V可充電電池（環(huán)保且可持續(xù)利用），分別給小車驅(qū)動和M3處理器等模塊供電。方案三，采用ARM7，ARM7底層驅(qū)動很復(fù)雜，平時用的也不是很多。因此電刷的接觸損耗和發(fā)熱相當(dāng)大，磨損也快。要達(dá)到一定的實時性，首先控制器的處理速度要快，只有控制器的處理速度達(dá)到一定的速度了，才能相應(yīng)的使小車的行駛速度快，實現(xiàn)一個穩(wěn)定的實時系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠很好地滿足智能車對路徑識別性能和抗干擾能力的要求，穩(wěn)定誤差小，調(diào)節(jié)相應(yīng)時間比較快，具有較好的動態(tài)性能和良好的穩(wěn)定性。本文主要討論了智能車系統(tǒng)的設(shè)計方案，并且對智能車自主行駛的決策以及控制，算法也進(jìn)行了相應(yīng)的研究。 系統(tǒng)模型框圖該系統(tǒng)通過面陣CMOS攝像頭來實現(xiàn)路徑識別功能，將CMOS攝像頭采集過來的視頻信號二值化后送入微處理器進(jìn)行處理，根據(jù)路面信息來決定智能小車的行駛方向；而車速控制采用的是PID算法。當(dāng)兩個環(huán)形勵磁線圈通直流電時，電機(jī)氣隙的整個圓周上將產(chǎn)生單一極性的磁場。（3）光譜響應(yīng)光譜響應(yīng)受半導(dǎo)體材料限制，同種硅材料的光譜響應(yīng)基本一致，與CCD的光譜響應(yīng)基本一致。 像素數(shù)據(jù)輸出時序圖 幀與行有效信號時序圖2 方案論證 控制模塊的介紹方案一，采用ATMEL 公司的AT89C51。適于平整地面快速運(yùn)行。 路徑識別的方案設(shè)計與論證方案一：基于光電傳感器陣列的智能控制光電傳感器的排列方法、個數(shù)、彼此之間的間隔都與控制方法密切相關(guān)。但是，在調(diào)試過程中我們發(fā)現(xiàn)這樣面陣攝像頭在市場上很少，不易購買。主要特點(diǎn)是：高的工作電壓最大可達(dá)46V；比較大的輸出電流，具有3A瞬間峰值電流，實驗報告檢測其持續(xù)工作電流可達(dá)2A，具有25W額定功率。更加具有使用性。另外，對于提取道路信息來說也不用如此高的分辨率，所以每場采15行(可每隔40行采集一行)，每行采50個點(diǎn)(可每隔10點(diǎn)采集一點(diǎn))，這里需要說明的是攝像頭在安裝時采取旋轉(zhuǎn)90度安裝。 系統(tǒng)測試的原則一般的系統(tǒng)測試環(huán)節(jié)包括：首先應(yīng)該設(shè)計好測試計劃進(jìn)行測試，其次是要盡早的進(jìn)行測試，并且對容易出錯的地方進(jìn)行多次的測試，還有設(shè)計好測試用例這對系統(tǒng)的功能測試起到重要作用，最后保存好對系統(tǒng)測試的資料以后可以作為參考。并不是根據(jù)我們自身的思想角度，按自己的想法去做。 FIFO_Set_GPIO_Config()。 FIFO_RD_H。 FIFO_RD_L。b32。amp。a++) { for(b=0。moto_A2=1。break。moto_B2=0。 //圖像 // case XIU_XI: break。} num_10++。 } if(turn_way==1){moto_A1=0。break。moto_A2=0