【導(dǎo)讀】漂移誤差和加速度計(jì)動態(tài)噪聲誤差得到系統(tǒng)角度角速度以達(dá)到平衡直立的目的；驅(qū)動電動機(jī)向前或者向后的加速度實(shí)現(xiàn)車體平衡的效果。強(qiáng)勁性等特點(diǎn)，應(yīng)用最普遍的就是PID算法。本論文通過車體當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的?？刂评碚摼€性系統(tǒng)疊加原理最終對車體的左右電機(jī)進(jìn)行控制。理，識別出道路元素最終以車體轉(zhuǎn)向的方式達(dá)到視覺導(dǎo)航。

　　

【正文】 Integral。 if(speed_M 30000) { speed_M = 30000。 } PWM_L = (int)(moto_start*Upright_M*moto_start*1 ((speed_M_error*Speed_Cycle)/SPEED_CYCLE + speed_M_old)*car_start_flag*0 )。 PWM_R = (int)(moto_start*Upright_M*moto_start*1 ((speed_M_error*Speed_Cycle)/SPEED_CYCLE + speed_M_old)*car_start_flag*0 )。 攝像頭采集 處理 算法及 轉(zhuǎn)向 模塊： 對于基于 視覺兩輪 平衡車系統(tǒng)，本論文采用 CMOS攝像頭采集路況信息并加以處理路徑識別，已達(dá)到視覺導(dǎo)航的目的。 對于攝像頭本文采用的是比亞迪公司的 BF3003U 型號的攝像頭，該攝像頭是汽車倒車鏡攝像頭。 攝像頭路況信息的采集： 對于 數(shù)字?jǐn)z像頭 需要關(guān)心攝像頭的場同步信號（ VSYNC）、行同步信號（ HSYNC）、像素中斷信號（ VCLK）。 對于攝像頭信息采集，我們首先要得到場同步信號，根據(jù)場同步信號我們可以用來分辨是哪一場圖像，等到場同步信號采集到之后我們才可以確定當(dāng)前數(shù)據(jù)有效，然后我們等待行同步信號，行同步信號是一行開始的標(biāo)志；當(dāng)然像素中斷信號才是每一個像素的數(shù)據(jù)來臨標(biāo)志，行場同步信號只不過是用來識別是哪一場和哪一行數(shù)據(jù)。 D M A 、 BF 3 0 0 3 U 初始化場同步信號V S Y N行同步信號H S Y NYES像素中斷信號V C L K設(shè)置 D M A 傳輸原地址和目的地址打開行中斷像素中斷觸發(fā) D M A傳輸一個像素?cái)?shù)據(jù)打開 D M A 開始傳輸特定行數(shù)據(jù)D M A 等待 V C L K 觸發(fā)傳輸數(shù)據(jù)一行數(shù)據(jù)是否傳輸完成一場數(shù)據(jù)是否傳輸完成YESYES等待場同步信號V S Y NYESNO等待行同步信號H S Y NNONO一個像素傳輸完成之后原地址不變目的地址自加關(guān)閉行中斷關(guān)閉 D M ANONO 因此 MCU 在得到 場同步信號 、行同步信號 、 像素中斷 信號 之后所需要做的動作總結(jié)如下： /****************************************** 變量*****************************************/ int Line_coll[] = { //采集 特定行 9, 18, 27, 36, 45, 54, 63, 72, 81, 90, 99, 108,117,126,135,144,153,162,171,180, 189,198,207,216,225,234,243,252,261,270, 279,288,297,306,315,324,333,342,351,360, 369,378,387,396,405,414,423,432,441,450, 1000,1000 //1000 表示停止采集 }。 int V_Cnt = 0。 //行采集計(jì)數(shù) int *Line_t = NULL。 //采集行數(shù) unsigned char Line_coll_flag = 0。 //行采集標(biāo)志 unsigned char Field_Over = 0。 //場結(jié)束標(biāo)志 /****************************************** 行中斷***************************************/ void PORTA_IRQHandler(void) //行中斷服務(wù)函數(shù) HREF { if((PORTA_ISFR amp。 (112))) //判斷 PORTn中斷 { PORTA_ISFR |= (112)。 //清中斷標(biāo)志 if(Line_coll_flag) //if((++V_Cnt)%9 == 0) { DMA_INT|=(DMA_INT_INT0_MASK4)。 //清除中斷標(biāo)志 DMA_ERQ |= (DMA_ERQ_ERQ0_MASK(4))。 //開始傳輸 NVIC_EnableIRQ(DMA4_IRQn)。 Line_coll_flag = 0。 } V_Cnt++。 if(*Line_t == V_Cnt) //采集指定行 { Line_coll_flag = 1。 if(*Line_t != 1000) { Line_t++。 } } } } /***************************************** 場中斷****************************************/ void PORTB_IRQHandler(void) //場中斷服務(wù)函數(shù) VSYN { if((PORTB_ISFR amp。 (19))) //判斷 PORTn中斷 { PORTB_ISFR |= (19)。 //清中斷標(biāo)志 DMA_Setsource((uint32*)(amp。(GPIOD_PDIR)), (uint32*)Pix_Data)。// 設(shè)定 MDA 目的地址原地址 Line_t = amp。Line_coll[0]。 //采集行數(shù)回到初始值 V_Cnt=0。 NVIC_EnableIRQ(PORTA_IRQn)。 //使能行中斷 Field_Over = 1。 /**/ } } /***************************************DMA 中斷****************************************/ void DMA4_IRQHandler(void) //DMA 中斷 { DMA_INT|=(DMA_INT_INT0_MASK4)。 //清除中斷標(biāo)志 DMA_ERQ amp。= ~(DMA_ERQ_ERQ0_MASK(4))。 //傳輸完畢禁止傳輸行中斷打開傳輸 NVIC_DisableIRQ(DMA4_IRQn)。 } 轉(zhuǎn)向控制： 對于平衡車的轉(zhuǎn) 向控制，我們只需要在平衡控制、速度控制的基礎(chǔ)上疊加上轉(zhuǎn)向控制即可。 轉(zhuǎn)向控制的實(shí)現(xiàn)只需要控制兩個電機(jī)的差速即可控制轉(zhuǎn)向。同樣的我們需要轉(zhuǎn)向穩(wěn)定、快速、強(qiáng)勁。為此，也是需要使用 PID調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)向算法在 MCU 上的實(shí)現(xiàn)如下： void Upright_Control_calculate(void) { int PWM_L = 0,PWM_R = 0。 Upright_M = Kp_ang * angle。 Upright_M += Kd_ang * angle_dot。 speed_M_error = speed_M speed_M_old。 Direction_M_error = Direction_M Direction_M_old。 PWM_L = (int)(moto_start*Upright_M*moto_start*1 ((speed_M_error*Speed_Cycle)/ SPEED_CYCLE + speed_M_old)*car_start_flag*0 moto_start*((Direction_M_error*Dirction_Cycle)/DIRCTION_CYCLE + Direction_M_old)*0)。 PWM_R = (int)(moto_start*Upright_M*moto_start*1 ((speed_M_error*Speed_Cycle)/ SPEED_CYCLE + speed_M_old)*car_start_flag*0 + moto_start*((Direction_M_error*Dirction_Cycle)/DIRCTION_CYCLE + Direction_M_old)*0)。 if(angle 150 || angle 150) { car_stop_flag = 0。 } M_PWM_output(PWM_L*car_stop_flag, PWM_R*car_stop_flag)。 } 人機(jī) 接口及調(diào)試接 口調(diào)試 軟件設(shè)計(jì)： 關(guān)于人機(jī)接口，并不是本系統(tǒng)必須要的功能模塊，但是人機(jī)接口會使我們的系統(tǒng)具有良好的交互性，并在程序調(diào)試上具有事倍功半的效果。 UART 的使用： UART 即為傳統(tǒng)的串口設(shè)備，但是 MCU 的 UART 和 PC 的 RS232并不是統(tǒng)一的電平標(biāo)準(zhǔn)，因此需要使用額外的芯片轉(zhuǎn)換，本論文采用 CP2102芯片，電路設(shè)計(jì)如下： 同樣人機(jī)接口還有 TFT、撥碼開關(guān)、電位器等設(shè)備，用來輸入一些參數(shù)變量等，電路設(shè)計(jì)分別如下： 同時，在 PC 端編寫了監(jiān)控軟件用于調(diào)試參數(shù)和姿態(tài)監(jiān)控。軟件如下： 三、 總結(jié)與致謝： 此 次畢業(yè)設(shè)計(jì)對于我來說是一個艱巨的任務(wù)，同時也是我在大學(xué)四年來所學(xué)知識的運(yùn)用， 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，但是指導(dǎo)老師總是悉心指導(dǎo)我、鼓勵我，在慢慢的摸索中我最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，這對于我來說是一個很大的收獲，我相信未來工作中也會遇到像畢業(yè)設(shè)計(jì)這樣的課題，同樣，困難也是不可避免，我相信我具有解決問題的能力。 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，對我大學(xué)四年所學(xué)知識可謂是一個大檢查，同樣也考察了我自學(xué)的能力和查找資料的能里，本次論文有許多是課本上的知識，我將課本上的知識運(yùn)用與實(shí)踐中，這是我所學(xué)知識的體現(xiàn)，同時本次論文也有很多知識 是我沒有涉及到的，這就考察了我自學(xué)的能力了，我花費(fèi)了大量的時間弄懂了這些問題并付出行動加以實(shí)踐掌握了這些知識。 扎實(shí)的基礎(chǔ)、領(lǐng)悟能力和充分的知識儲備是順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的首要條件而且也是對綜合能力的培養(yǎng)。 我相信在大學(xué)的四年內(nèi)，我們被培養(yǎng)的不止是知識，更重要的是學(xué)習(xí)的能力，我相信我沒有辜負(fù)老師父母的期望。 同樣在此，我要感謝我們的指導(dǎo)老師們，感謝您這四年來對我的教導(dǎo)。 也感謝我們的母校，讓我成為了一名合格的大學(xué)生。 參考文獻(xiàn) [1] 邵貝貝．單片機(jī)嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法［ M］ 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