專利名稱：一種基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于智能車自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及ー種基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置。
背景技術(shù)：
自動(dòng)尋跡智能車涉及到當(dāng)前高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的許多先進(jìn)技術(shù)，其中，最主要的是傳感技術(shù)、路徑規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制。本課題是以智能車競(jìng)賽為背景，以單片機(jī)作為核心控制單元，以攝像頭作為路徑識(shí)別傳感器，以直流電機(jī)作為小車的驅(qū)動(dòng)裝置，以舵機(jī)控制小車轉(zhuǎn)向。車模競(jìng)賽的賽道是ー個(gè)具有特定幾何尺寸約束、摩擦系數(shù)及光學(xué)特性的KT板，其中心貼有對(duì)可見光及不可見光均有較強(qiáng)吸收特性的黑色條帶作為引導(dǎo)線，寬度為2. 5cm。在行駛過(guò)程中，單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)·攝像頭獲取前方賽道的圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)測(cè)速傳感器實(shí)時(shí)獲取智能車的速度，采用路徑捜索算法進(jìn)行尋線判斷和速度分析，然后作控制決策，控制轉(zhuǎn)向舵機(jī)和直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作智能車通過(guò)實(shí)時(shí)對(duì)自身運(yùn)動(dòng)速度及方向等進(jìn)行調(diào)整來(lái)“沿”賽道快速行駛。在本實(shí)用新型設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)攝像頭的主要參數(shù)進(jìn)行了分析，提高了信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。攝像頭旋轉(zhuǎn)90°使用符合路徑識(shí)別的需要。壓縮了采集的圖像信號(hào)，提取黑線并實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)門檻值的設(shè)定，偏差采用了非均勻分度，保證了較好的尋跡效果。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供ー種基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，該裝置通過(guò)速度傳感器和攝像頭采集的信息進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果控制智能車的轉(zhuǎn)向和速度，實(shí)現(xiàn)智能車自動(dòng)尋跡。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案—種基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，其特征在于，包括電源、微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接微處理器。本實(shí)用新型還包括如下其他技術(shù)特征所述攝像頭選擇0V6620。所述微處理器采用MC9S12DG128單片機(jī)。所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路選擇Freescale公司的MC33886芯片。所述速度傳感器采用MMA7260。所述電源選擇7. 2V/2000mAh的鎳鉻蓄電池。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用在智能車的連接示意圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步解釋說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，包括電源、微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分 別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接微處理器。攝像頭用于采集路徑信息，攝像頭選擇0V6620。微處理器即MCU，采用MC9S12DG128單片機(jī)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī),選擇Freescale公司的MC33886芯片。 舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用于控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向，舵機(jī)用PWM波控制，其占空比不同，舵機(jī)就能轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)角。選擇普通智能車采用的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊即可。速度傳感器采用MMA7260。電源用于為系統(tǒng)其他模塊供電，選擇7. 2V/2000mAh的鎳鉻蓄電池，經(jīng)5V轉(zhuǎn)換為單片機(jī)供電，經(jīng)12V轉(zhuǎn)換為攝像頭供電，7. 2V直接給舵機(jī)和直流電機(jī)供電。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，速度傳感器安裝于后輪輪轂旁邊，攝像頭固定于智能車的車體上方，舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接智能車的舵機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接到智能車的直流電機(jī)，舵機(jī)置于前軸中間。本實(shí)用新型的裝置中所用的電子元器件均為市售的已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)效果即可實(shí)現(xiàn)各電子元器件的具體連接。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下攝像頭實(shí)時(shí)拍攝路徑信息，攝像頭通過(guò)行掃描方式，將圖像信息轉(zhuǎn)換為一維的視頻模擬信號(hào)輸出到單片機(jī)。相對(duì)于光電管傳感器，攝像頭可獲得較遠(yuǎn)的路徑信息，因此可同時(shí)獲得多行黑線信息，攝像頭采集的信息經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行圖像算法處理后，得到關(guān)于前瞻范圍內(nèi)黑線的具體位置，單片機(jī)根據(jù)處理后的結(jié)果，通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)舵機(jī)來(lái)控制智能車的前輪，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車的轉(zhuǎn)向控制，單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制直流電機(jī)來(lái)控制智能車的后輪，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車的速度控制。
權(quán)利要求1.ー種基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，其特征在于，包括電源、微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接微處理器。
2.如權(quán)利要求I所述的基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，其特征在于，所述攝像頭選擇0V6620。
3.如權(quán)利要求I所述的基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，其特征在于，所述微處理器采用MC9S12DG128單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求I所述的基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路選擇Freescale公司的MC33886芯片。
5.如權(quán)利要求I所述的基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，其特征在于，所述速度傳感器采用MMA7260。
6.如權(quán)利要求I所述的基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，其特征在于，所述電源選擇7. 2V/2000mAh的鎳鉻蓄電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的自動(dòng)尋跡智能車控制裝置，包括電源、微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接微處理器。所述攝像頭選擇OV6620。所述微處理器采用MC9S12DG128單片機(jī)。所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路選擇Freescale公司的MC33886芯片。所述速度傳感器采用MMA7260。所述電源選擇7.2V/2000mAh的鎳鉻蓄電池。該裝置通過(guò)速度傳感器和攝像頭采集的信息進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果控制智能車的轉(zhuǎn)向和速度，實(shí)現(xiàn)智能車自動(dòng)尋跡。
文檔編號(hào)G05D1/02GK202433773SQ201120535178
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者張建, 王滿, 高玉聰 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)