專利名稱：一種基于攝像頭智能車系統(tǒng)的教學實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高校教學裝置，具體地說，涉及的是一種基于攝像頭智能車系統(tǒng)的教學實驗裝置。
背景技術：
隨著科學技術的快速發(fā)展，工科高校的專業(yè)知識學習多以單課程的理論學習為主，很少有將相關專業(yè)知識的交叉學科綜合應用。智能車系統(tǒng)涉及控制理論、模式識別、傳感技術、汽車電子、電氣、計算機、機械等多個學科，對學生的知識融合和動手能力的培養(yǎng)，對高等學?？刂萍捌囯娮訉W科學術水平的提高，具有良好的推動作用。本實用新型的目的就是提供一個這樣的裝置。

實用新型內容本實用新型的目的在于解決現有技術中的上述不足，提供一種教學實驗裝置，通過智能車為載體深化對相關專業(yè)知識的交叉學科的學習。為實現上述的目的，本實用新型所述的教學實驗裝置，包括主控電路、電機驅動模塊、舵機驅動模塊、測速編碼模塊、CCD驅動模塊、SD卡驅動模塊、ZigBee通信模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊和ISP串口模塊。所述主控電路包含常用單片機，該單片機是控制的核心部分，是整個系統(tǒng)的控制部分。所述電機驅動模塊包含直流電機和電機驅動電路，驅動電路主要驅動芯片使用BTS7960。所述舵機驅動模塊包含舵機及其驅動電路。所述測速編碼模塊包含編碼盤和測速電機以及其驅動電路部分。所述CXD驅動模塊包含CXD攝像頭和視頻信號分離芯片，主要用于識別道路信息和提取分離視頻幀。所述SD卡驅動模塊包含SD卡卡槽、電平轉換芯片和SD卡驅動芯片。所述ZigBee通信模塊包含ZigBee無線射頻通信裝置和串口通信電路。所述鍵盤輸入模塊包含鍵盤驅動電路，用于在實驗過程中的參數調試。所述顯示模塊包含IXD點陣液晶顯示器和LED，以及相關的驅動電路，用于實驗調試過程中顯示相關數據和觀察當前狀態(tài)信息。所述ISP串口模塊包含MAX232電平轉換芯片，用于實現和計算機的通信，用于程序的下載和SD卡的信息上傳。本實用新型的有益效果為學生可根據自己的想法在該實驗裝置上驗證，提高創(chuàng)新能力，且該裝置不僅在提高學生專業(yè)知識的綜合應用的基礎上效果很大，也可作為單個模塊內容的教學實驗的器材，如控制電機的教學實驗環(huán)節(jié)，ZigBee無線通信的教學實驗環(huán)節(jié)，單片機課程的教學實驗環(huán)節(jié)，模式識別和圖像處理的教學實驗環(huán)節(jié)等，同時冶可作為學生的畢業(yè)設計等用途。

圖I為本實用新型一實施例的結構框圖。圖2為本實用新型一教學裝置總結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步的解釋。如圖I所示，本實施例提供一種基于攝像頭智能車系統(tǒng)的教學實驗裝置，包括主控電路1，電機驅動模塊2，舵機驅動模塊3，測速編碼模塊4，CXD驅動模塊5，SD卡驅動模 塊6，ZigBee通信模塊7，鍵盤輸入模塊8，顯示模塊9，ISP串口模塊10，電源模塊11以及計算機12。其中，所述ISP串口模塊10、鍵盤輸入模塊8、SD卡驅動模塊6、電機驅動模塊2舵機驅動模塊4、ZigBee通信模塊7、電源模塊11、測速編碼模塊4、CXD驅動模塊5和顯示模塊9都連接在所述主控電路I上。所述教學裝置以常用的智能車競賽的四驅車模為載體，搭建教學實驗平臺。所述電機驅動模塊2包括直流電機和電機驅動電路，所述電機驅動模塊2連接之電源模塊11，通過直流電機將交流電轉換成直流電，傳至所述電機驅動電路，所述電機驅動電路主要的驅動芯片是BTS7960，但并不以本實施例為限，給所述智能車終端提供可運行的電力。所述主控電路I連接所述CXD驅動模塊5，所述CXD驅動模塊5的CXD像頭采集當前路況信息，通過所述CXD驅動模塊5的視頻信號分離芯片，將信息幀以十六進制形式傳送給所述主控電路1，所述主控電路I在程序分析和處理的基礎上，將當前采集的信息進行模式識別，在所述顯示模塊9上顯示，所述顯示模塊9包含IXD點陣液晶顯示器、LED,以及顯示模塊驅動電路，所述電源模塊11驅動所述顯示模塊驅動電路，驅動所述顯示模塊9，采集到得信息通過LCD點陣液晶顯示器顯示。采用邊緣檢測和閥值法識別道路模塊中的黑線信息，以便獲得當前道路的信息，所述主控電路I再通過控制策略控制所述電機驅動模塊2和所述舵機驅動模塊3，，所述舵機模塊3包括舵機和舵機驅動電路，所述舵機驅動電路連接至所述電源模塊11，給所述舵機驅動模塊3提供動能，以實現四驅車模的轉彎，加速和減速等控制，從而做到自動識別道路信息并沿道路行駛自動。所述測速編碼模塊4包含的編碼盤和測速電機以及測速編碼驅動電路，所述測速編碼驅動電路連接所述電源模塊11給所述測速編碼模塊4提供動能，所述編碼盤和所示測速電機在四驅車模在行駛過程中，時時檢測當前智能車的行駛速度，形成閉環(huán)系統(tǒng)，從而更好的控制智能車的行駛速度。所述主控電路I包括單片機。所述實驗開發(fā)環(huán)境需一臺計算機和所述單片機開發(fā)環(huán)境，用于編寫程序和調試，實驗過程包含為學生在根據已學知識的基礎上，自己獨立完成四驅車模的組裝過程，包含所述CMOS攝像頭的安裝、所述主控電路I和驅動電路的安裝、測速編碼器的安裝、舵機安裝、電源安裝等，可自行設計其中的任一模塊的電路，以提高動手能力。四驅車模終端安裝好后，通過通信設備將在計算機中完成的軟件下載到所述主控電路I的CPU中，然后在道路模塊中試跑。所述ZigBee通信模塊7包含ZigBee無線射頻通信裝置和串口通信電路。智能車上的所述ZigBee無線通信模塊7中的無線射頻通信裝置和串口通信電路發(fā)出的信號與計算機中的上位機軟件相互通信，將智能車行駛過程中的需要觀察的信息上傳到計算機上，所述教學實驗裝置有一 SD卡卡槽，可以插入SD卡，且包含SD卡驅動模塊，通過電平轉換芯片和SD卡驅動芯片驅動插入所述SD卡卡槽。智能車行駛過程中所需要觀察的且傳送到計算機上的信息中的道路圖像信息存儲到所述SD卡中，其中所述ZigBee無線通信模塊7還通過所述無線射頻通信在智能車行駛過程中的一些參數上傳和緊急控制。所述實驗裝置的所述鍵盤輸入模8組包括鍵盤驅動電路，配合所述ZigBee無線通信模塊7對所述智能車進行參數調試和控制。所述ISP串口模塊包含MAX232電平轉換芯片，用于實現和計算機的通信，用于程序的下載和SD卡的信息上傳。可通過計算機上的上位機軟件來實現；SD卡部分主要用來存儲行駛過程中所述CXD像頭采集到道路圖像，用于后期道路分析。綜上所述，所述整個實驗裝置有很大的開發(fā)空間，學生可根據自己的任意想法在該實驗裝置上驗證，提高創(chuàng)新能力，且該裝置不僅在提高學生專業(yè)知識的綜合應用的基礎上，也可作為單個模塊內容的教學實驗的器材，如控制電機的教學實驗環(huán)節(jié)，ZigBee無線通 信的教學實驗環(huán)節(jié)，單片機課程的教學實驗環(huán)節(jié)，模式識別和圖像處理的教學實驗環(huán)節(jié)等，同時可作為畢業(yè)設計內容等。雖然本實用新型已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何所屬技術領域的普通技術人員，當可作些許更動與潤飾，而不脫離本新型的精神和范圍。
權利要求1. 一種基于攝像頭智能車系統(tǒng)的教學實驗裝置，其特征在于，包括主控電路、電機驅動模塊、舵機驅動模塊、測速編碼模塊、CCD驅動模塊、SD卡驅動模塊、ZigBee通信模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊和ISP串口模塊，其特征在于所述主控電路包含常用單片機，該單片機是控制的核心部分，是整個系統(tǒng)的控制部分，所述舵機驅動模塊包含舵機及其驅動電路，所述測速編碼模塊包含編碼盤和測速電機以及其驅動電路部分，所述CCD驅動模塊包含CCD攝像頭和視頻信號分離芯片，所述SD卡驅動模塊包含SD卡卡槽、電平轉換芯片和SD卡驅動芯片，所述ZigBee通信模塊包含ZigBee無線射頻通信裝置和串口通信電路，所述鍵盤輸入模塊包含鍵盤驅動電路，所述顯示模塊包含LCD點陣液晶顯示器和LED，以及相關的驅動電路，所述ISP串口模塊包含MAX232電平轉換芯片。
專利摘要一種基于攝像頭智能車系統(tǒng)的教學實驗裝置，其特征在于，包括主控電路、電機驅動模塊、舵機驅動模塊、測速編碼模塊、CCD驅動模塊、SD卡驅動模塊、ZigBee通信模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊和ISP串口模塊，其特征在于所述主控電路包含常用單片機，該單片機是控制的核心部分，是整個系統(tǒng)的控制部分，所述舵機驅動模塊包含舵機及其驅動電路，所述測速編碼模塊包含編碼盤和測速電機以及其驅動電路部分，學生可根據自己的任意想法在該實驗裝置上驗證，提高創(chuàng)新能力。
文檔編號G09B23/18GK202615678SQ20122017564
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權日2012年4月16日
發(fā)明者王冠凌, 孫書誠, 郭多文, 姚偉新, 袁一鳴, 辛建芳, 邢景虎, 邱月友, 韋永強 申請人:安徽工程大學