【正文】 ............................................................................................... 8 OLED 顯示屏 ........................................................................................................... 9 3 尋跡小車軟件設(shè)計 ......................................................................................................... 11 STM32 主控制器程序模塊 ................................................................................... 11 攝像頭傳感器采集圖像模塊 ............................................................................... 12 控制直流電機速度和方向模塊 ........................................................................... 12 OLED 顯示程序模塊 ............................................................................................. 13 系統(tǒng)軟件保護模塊 ............................................................................................... 13 4 模塊整合與調(diào)試 ............................................................................................................. 14 5 總結(jié)和展望 ..................................................................................................................... 17 參考文獻 ............................................................................................................................. 18 致 謝 ................................................................................................................................. 20 1 1 緒論 論文研究背景與意義 論文 主要 內(nèi)容 鑒于目前比較成熟的智能尋跡小車 大多采 用 紅外傳感器 實現(xiàn) 尋跡 ， 論文提出了一種 基于圖象識別 的 智能 尋跡方案， 采用攝像頭對道路圖象信息進行采集，利用 STM32處理器完成軌跡識別與小車行進控制。目前日本、美國和德國等國已研制出在石油和天然氣等地下管道檢修的地下機器人，主要完成行走、傳感器定位、通信以及遙控等。 1965年，傅京孫首先提出把人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則用于學習控制系統(tǒng)。人們已開始研究如何用計算機系統(tǒng)解釋圖像 ， 類似人類視覺系統(tǒng)理解外部世界 ， 這被稱為圖像理解或計算機視覺。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏 利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。他們對航天探測器徘徊者 7 號在 1964 年發(fā)回的幾千張月球照片進行圖像處理 ， 如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等 ， 并考慮了太陽位置和月球環(huán)境的影響。 Mallet 在 1988 年有效地將小波分析應(yīng)用于圖像分解和重構(gòu)。常規(guī)控制往往包含在智能控制之中 ， 智能控制也利用常規(guī)控制的方法來解決 “ 低級 ” 的控制問題 ， 力圖擴充常規(guī)控制方法并建立一系列新的理論與方法來解決更具有挑戰(zhàn)性的復雜控制問題。 在智能車輛的研究和駕駛?cè)蝿?wù)的自主完成等 方面也將借助于智能小車的自主行駛功能，這將為人類的社會進步帶來深遠的意義，例如降低車輛燃油的消耗量、切實提高道路規(guī)劃的利用率，尤其對道路交通安全的改進將提出新的解決途徑。 通過對以上兩種方案的理論分析和實驗對比，最終確定用方案二來實現(xiàn) OV7620攝像頭圖像采集。另外，面陣式攝像頭采用行掃描模式，一副 5 圖像可采集多達上千個數(shù)據(jù)點，因此賽道信息大大豐富。所以采用了一種折中的芯片選型方案，選擇了一款高性價比的嵌入式微處理器做主控板。 圖 OLED 模塊原理圖 LCD 都需要背光，而 OLED 不需要，因為它是自發(fā)光的。 通過上電測試，下載 STM32 控制 OLED 顯示屏顯示中英文字符的程序， OLED屏成功顯示出 中英文字符，證明該 OLED 顯示屏可以正常顯示。 9） 開始調(diào)試的時候， 小車在前進過程中，遇到急轉(zhuǎn)彎情況，小車由于慣性偏離軌道，而此時道路軌跡又不在 攝像頭范圍內(nèi)， 出現(xiàn)這種情況小車會不受控， 后來設(shè)置成 小車會在原地向右轉(zhuǎn)，一段時間后，如果在攝像頭范圍內(nèi)找到了軌跡，小車會 沿著軌跡繼續(xù)前進。 最后，我還要特別感謝我的父母 ，他們的理解和支持是我的不斷前進的動力源泉。 5）將小車的各個模塊都連接在一起后，想看看攝像頭采集的畫面能不能正常顯示在顯示屏上， 在攝像頭下面放一張白紙， 上電后發(fā)現(xiàn)圖像顯示不正常，都是黑白很雜亂的畫面，到處都是黑白點， 開始一直懷疑是程序在攝像頭采集圖像這塊有問題，查了一些相關(guān)技術(shù)文檔資料，發(fā)現(xiàn)寫的沒什么問題， 這時就懷疑電源供 電有問題，果然一測試電源電壓，明顯電壓過低，導致主控板以及各個模塊都不能正常工作， 所以畫面不能正常顯示，換了新電池后畫面就顯示的比較清晰了。 SCLK：串行時鐘線。 通過上電測試，下載 STM32 芯片 控制直流 電機正反轉(zhuǎn)的程序 ，該 直流 電機可以 9 正常實現(xiàn)正反轉(zhuǎn) ，說明該 L298 電機驅(qū)動模塊可以正常使用。 圖 系統(tǒng)中 電源穩(wěn)壓電路 通過上電測試，在 7805 線性穩(wěn)壓 電路的輸入端輸入 8V 電壓，輸出端輸出 電壓，在 穩(wěn)壓芯片的輸入端輸入 5V 電壓， 輸出 電壓，這兩個電源滿足該系統(tǒng)設(shè)計要求。 尋跡方案的設(shè)計 智能尋跡小車的檢測外部信息一般采用紅外傳感器和攝像頭傳感器。 論文 主要內(nèi)容包括： 1） OV7620 攝像頭采集圖像 思路 ； 2）圖像處理與圖像識別的介紹； 3） STM32 微處理的應(yīng)用軟硬件平臺的搭建：采用 Altium Designer 繪制 PCB 版圖 ， 為 STM32 搭建最小硬件系統(tǒng) ， 利用 RVMDK 以及 STM32 固件庫完成 STM32的軟件 開發(fā)； 4）尋跡方案的設(shè)計：紅外傳感器和 CMOS 傳感器優(yōu)劣勢對比； 5）電源設(shè)計方案：設(shè)計的系統(tǒng)中使用到了多個不同電壓值的電源，所以選取一種合理的電源 穩(wěn)壓 方案； 6）大功率電機驅(qū)動電路：選 取 一 種 合理的 直流 電機驅(qū)動電路； 7） OLED 顯示屏：實時顯示攝像頭采集的畫面。 5）娛樂服務(wù)：服務(wù)類機器人為人類生活質(zhì)量的提高帶來了巨大影響，對人們的生活、工作都起到了不可估量的作用。智能控制具有交叉學科和定量與定性相結(jié)合的分析方法和特點。 20 世紀 80 年代末期 ， 人們開始將其應(yīng)用于地理信息系統(tǒng) ， 研究海圖的自動讀入 、自動 生成方法。 早期圖像 處理的目的是改善圖像質(zhì)量，它以人為 對象，以改善人的視覺效果為目的。 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 題目 基于圖像識別 的 尋跡小車設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。圖像處理中輸入的是質(zhì)量低的圖像， 輸出的是改善質(zhì)量后的圖像。數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。 一個系統(tǒng)如果具有感知環(huán)境、不斷獲得信息以減小不確定性和計劃、產(chǎn)生以及執(zhí)行控制行為的能力 ， 即稱為智能控制系統(tǒng)。在中國，服務(wù)機器人已應(yīng)用于各種社會場合。 2 OV7620 攝像頭 采集圖像思路 采集圖像思路： 方案一：使用 for 循環(huán)延時采集 1） 需要采集圖像時，開場中斷 2） 場中斷到來，開啟行中斷，關(guān) 場中斷 3） 行中斷里用 for 循環(huán)延時采集像素，可以在行中斷里添加標志位，部分行不采集，即可跨 行采集 4） 行中斷次數(shù)等于圖像行數(shù)時即可關(guān)閉行中斷，標志圖像采集完畢 這種方法 最簡單，但采集圖像最不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)消隱區(qū)全為 0 等問題。 目前較通用的是紅外光電管，它根據(jù)光電管發(fā)出的紅外光對地面不同顏色產(chǎn)生強度不同的發(fā)射信號特征，由安裝在車前方 5~10 厘米處的一橫列光電管對前方道路的顏色進行采樣分析，從而識別路徑。 主控模塊設(shè)計 主控模塊采用意法半導體的 STM32F103ZET6 芯片搭建 的一個硬件平臺。 OLED 顯示屏 OLED，即有機發(fā)光二極管（ Organic LightEmitting Diode ），又稱為有機電激光顯示（ Organic Electroluminesence Display， OELD ）。在 4 線串行模式下， D0 信號線作為串行時鐘線 SCLK。