基于cmos圖像傳感器的視覺導(dǎo)航智能小車設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-06-24 17:14 本頁面
【正文】 實(shí)驗(yàn)本系統(tǒng)以單片機(jī)STC89S52芯片為核心部件，利用光電、紅外、超聲波檢測(cè)技術(shù)和無線通信，配合一套獨(dú)特的編程控制實(shí)現(xiàn)了小車速度控制、轉(zhuǎn)彎標(biāo)志、超車標(biāo)志及數(shù)碼管顯示等功能，最終使小車完成競(jìng)賽題目中要求的各項(xiàng)任務(wù)。功夫不負(fù)有心人，我們成功地完成了四天三夜的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。（3）超聲波測(cè)距分析超聲波的傳播速度受溫度影響，但現(xiàn)在溫度變化不大，則可以認(rèn)為聲速基本不變。五、系統(tǒng)測(cè)試表2 測(cè)試使用的儀器設(shè)備序號(hào)名稱、型號(hào)、規(guī)格數(shù)量備注1UNIT數(shù)字萬用表1勝利公司2直流電壓源DF1731SC2A1寧波中策電子有限公司3秒表 14米尺1數(shù)字萬用表主要用來測(cè)試分立元件的電阻、壓降、截止/導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù)；信號(hào)發(fā)生器與示波器用于測(cè)試各光電傳感器信號(hào)的接收與傳輸；直流穩(wěn)壓電源在測(cè)試期間為各待測(cè)系統(tǒng)供電；秒表用于產(chǎn)品測(cè)試，按照題目的基本要求對(duì)制成的智能小車進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試。nRF905的典型應(yīng)用原理圖如圖11所示。數(shù)碼管顯示的是小車行駛時(shí)間和探測(cè)到黑線的數(shù)目?？刂品椒ㄅc控制電路都比較簡(jiǎn)單。循跡探測(cè)電路原理圖如圖7所示。再判斷是否到超車標(biāo)志，控制兩輛小車的交替超車。電源電路原理圖如圖5 所示。傳感部分包括紅外循跡模塊、超聲波測(cè)距模塊，智能控制部分包括系統(tǒng)中控制器件根據(jù)由傳感器變換輸出的電信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，控制小車的電機(jī)、顯示數(shù)碼管以及無線通信，完成了小車的直線行駛，探測(cè)轉(zhuǎn)彎標(biāo)志，探測(cè)超車標(biāo)志，顯示時(shí)間，交替超車等各項(xiàng)任務(wù)。此外，其功耗非常低，以 10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。但由于受環(huán)境因素影響大，外界干擾大，不易控制。數(shù)碼管是采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。但由于只需顯示時(shí)間，信息量比較少，且由于液晶是以點(diǎn)陣的模式顯示各種符號(hào)，需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫，編程工作量大，控制器的資源占用較多，其成本也偏高。這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。圖3 繼電器式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路方案三：采用L298N驅(qū)動(dòng)。而且實(shí)現(xiàn)很困難。綜上所述，選擇方案一。直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重量輕，裝配簡(jiǎn)單，使用方便，小車電機(jī)內(nèi)部裝有減速齒輪組，所以并不需要考慮調(diào)速功能，很方便的就可以實(shí)現(xiàn)通過單片機(jī)對(duì)直流減速電機(jī)前進(jìn)、后退、停止等操作，方案二：采用步進(jìn)電機(jī)作為該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由于其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可以精確定位，可以實(shí)現(xiàn)小車前進(jìn)距離和位置的精確定位?？紤]到本系統(tǒng)不但要檢查黑線，還要測(cè)距離。方案二：用漫反射式光電開關(guān)。設(shè)l為測(cè)量距離，t為往返時(shí)間差，超聲波的傳播速度為c，則有t=2l／c，而聲波在空氣中傳輸速率為（m/s）。綜上所述，采用方案二。但是這種方案的缺點(diǎn)是受環(huán)境中光線的影響很大，且由于電壓變化不是很大，不能夠穩(wěn)定的工作。當(dāng)光線照射到白紙上面時(shí)，光線發(fā)射強(qiáng)烈，光線照射到黑線上面時(shí)，光線發(fā)射較弱。單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其他都經(jīng)過LM2940穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，輸出5V電壓以驅(qū)動(dòng)單片機(jī)工作，并對(duì)傳感器，光碼盤供電。LM2940低壓差穩(wěn)壓芯片克服了早期穩(wěn)壓芯片的缺點(diǎn)。由于電機(jī)驅(qū)動(dòng)和其他芯片工作電壓不一樣，需用不同的電源供電。由于電路中的不同電路模塊所需要的工作電流容量各不相同，因此電源模塊應(yīng)該包含多個(gè)穩(wěn)壓電路，將充電電池電壓轉(zhuǎn)換成各個(gè)模塊所需要的電壓。模型車系統(tǒng)中接受供電的部分包括：傳感器模塊、單片機(jī)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、伺服電機(jī)模塊等。控制部分包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊。 基本要求 （1）利用CMOS圖像傳感器進(jìn)行路徑識(shí)別； （2）可識(shí)別啟動(dòng)標(biāo)識(shí)線及停止標(biāo)識(shí)線 ； （3）可驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)帶動(dòng)車輪，并有測(cè)速功能；（4）電池電壓檢測(cè)，低壓
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1