《电脑鼠走迷宫竞赛》共58页文档
天津渤海职业技术学院2016高职高专电脑鼠走迷宫竞赛赛项规程1204
2016年度天津市高职高专院校学生技能大赛“电脑鼠走迷宫”赛项规程天津渤海职业技术学院2016年10月2016年天津市职业院校技能大赛赛项规程一、赛项名称赛项编号：赛项名称：“启诚杯”电脑鼠走迷宫竞赛英语翻译：“QiCheng Cup”Micromouse Contest赛项组别：高职学生组赛项归属产业：电子信息产业二、竞赛目的“启诚杯”电脑鼠走迷宫竞赛项目，从技术上涵盖了物联网应用技术、电子信息工程技术、嵌入式技术、通信技术、软件技术、计算机网络技术、信息安全技术、移动通信技术、计算机应用技术、应用电子技术、计算机控制技术、机电一体技术、自动化技术等多个专业技术，涉及:传感器检测、人工智能、自动控制和机电运动部件应用等技能和综合职业素养。
全面展现高职教育的发展水平，提高电子信息类高素质、高技能应用型人才的培养质量。
通过竞赛，推动电子信息行业企业人才能力需求，顺应科技发展将嵌入式技术开发，智能算法优化等前端先进技术融入竞赛内容中，进一步深化校企合作，引导高职电子信息类专业开展单片机应用、嵌入技术应用、物联网技术应用等，课程建设和教学改革，促进创新型人才培养模式的改革与发展，增强高职电子类专业学生就业竞争力，推进创新创业教育，强化创业指导和服务，提高就业水平。
三、竞赛内容比赛分理论考试和实际操作两大环节，其中理论考试占总成绩的20%，实际操作考核占80%，实际操作分“迷宫赛部分”占总成绩的50%，“创新赛部分”占总成绩的30%。
1、理论考试部分：主要考核高职各专业课程中所涉及的电子技术、单片机技术、嵌入式技术及程序设计基础知识，与工程实践创新类-电脑鼠竞赛相关的基本知识及基本能力。
以理论知识笔答方式进行，考试题型由主观题与客观题组成。
考核知识点如下：1）比赛通过理论考试和走迷宫竞赛，综合考查学生对嵌入式系统、软件编程、传感器理论、程序算法等掌握情况，主要技能点与知识点如下：2）嵌入式硬件知识：电脑鼠通过ARM处理器的软硬结合编程调试，要求学生掌握IAR编程环境的配置与使用、ARM处理器工作方式与程序编写及下载运行的操作流程、嵌入式技术的相关理论。
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28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
电脑鼠走迷宫技术报告
项目编号：31SZDYKC-090601 全国大学生电子设计竞赛项目名称：电脑鼠走迷宫学生班级：1104班学生姓名：王忆文所在系（部）：通信工程系指导教师：摘要“电脑鼠”是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种微型机器人，可以在“迷宫”中自动记忆和选择路径，快速地达到所设定的目的地。
电脑鼠走迷宫竞赛是一项具有一定难度、富有挑战性和趣味性的比赛。
能力。
通过系统分析、硬件设计、软件设计、整合电路设计、汇编语言、C语言专业知识解决问题的综合应用能力,激发我们对电脑鼠的研究兴趣。
创新点是提出了对电脑鼠电源电路、传感器电路的改进方案。
给出了电机控制算法、用于纠正姿态的算法、传感器驱动算法、连续转弯算法、迷宫信息采集算法以及迷宫搜索与迷宫最短路径算法等算法模块。
关键词：嵌入式系统，电脑鼠，智能算法ABSTRACT"Computer mouse" is the use of embedded microcontrollers, sensors and electromechanical moving parts consisting of a micro-robot maze memory and automatically select the path to reach the set destination. Computer Mouse Maze Competition is a certain degree of difficulty, challenging and fun game.completion of the research program circuit board testing, knowledge and technical skills in the school curriculum learning algorithm, data query and retrieval, project management, integration cultivate awareness of scientific and technological innovation and hands-on design capabilities. System analysis, hardware design, software design, integrated circuit design, assembly language, C language application of knowledge in the development of SCM culture integrated application skills, stimulate our interest in the study of computer mouse use our expertise to solve the problem.The innovation of the computer mouse power circuit, sensor circuit improvement program. Motor control algorithm, the algorithm used to correct posture, the sensor-driven algorithm, continuous turning algorithm, the maze information collection algorithms, and maze search maze shortest path algorithm, algorithm module.Keywords：Embedded System，Micromouse，Intellegent Algorithm目录摘要 (2)第一章前言 (2)1.1项目背景 (2)1.2项目介绍第三章电脑鼠硬件与软件 (2)第二章电脑鼠硬件及软件 (4)2.1电脑鼠的硬件 (4)2.1.1 电脑鼠硬件组成 (4)2.1.2电脑鼠基本动作 (6)2.2电脑鼠软件 (7)2.2.1等高图制作模块 (9)2.2.2冲刺模块 (10)2.2.3转弯模块 (10)2.2.4搜索模块 (11)2.2.5迷宫地图相对方向与绝对方向的建立 (11)2.2.6墙壁资料存储 (13)2.2.7电脑鼠搜索策略第四章问题总结及改进 (14)第三章问题总结及改进 (15)总结 (19)参考文献 (20)第一章前言所谓“电脑鼠”，英文名叫做MicroMouse，是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称。
老鼠走迷宫的算法分析
一种电脑鼠走迷宫的算法电脑鼠走迷宫的算法1探测策略电脑鼠走迷宫可以采用全迷宫探索策略，即将迷宫的所有单元均搜索一次，从中找出最佳的行走路径。
这种策略需要有足够的时间或探测次数，但在IEEE竞赛规则中每场竞赛只有15分钟的时间，因此是不可能的。
另一种方法是部分迷宫探索策略，即在有限的时间或探测次数下，只探测迷宫的一部分，从中找出次最佳的路径，显然只能采用这种策略。
电脑鼠在一巷道内行走，如果最后无路可走，则该巷为死巷。
电脑鼠在任一单元内，可能的行走方向最多只有三个（前、左、右），如果有二个或二个以上的可能行走方向，称为交叉，遇有交叉时，由于有多个可以行走的方向，在行走方向的选择上，可有下面的几种选择法则：•右手法则：遇有交叉时，以右边为优先的前进方向，然后是直线方向、左边方向。
•左手法则：遇有交叉时，以左边为优先的前进方向，然后是直线方向、右边方向。
•中左法则：遇有交叉时，以直线为优先的前进方向，然后是左边方向、右边方向。
与此类似的还有中右法则。
•乱数法则：遇有交叉时，取随机值作为前进方向。
•向心法则：由于终点在迷宫的中心，遇有交叉时，以向迷宫中心的方向为优先的前进方向。
2标记为了记忆迷宫的详细信息，需要对迷宫单元的位置进行线路标记。
全迷宫共有16×16个单元组成，可采用二维坐标方式标记，即用每个单元的XY坐标表示，如起点可标记为（0，0），终点为（7，7）。
此外，还需要对迷宫单元的可行进方向进行标记，可采用绝对方位或相对方位二种方式。
绝对方位：这是一种与电脑鼠行进方向无关的标记方式，以一个四位的二进制数，分别表示“东”﹑“西”﹑“南”和“北”四个方向。
以1表示允许行进（无墙壁），0表示不允许行进（有墙壁）。
相对方位：这是一种与电脑鼠行进方向有关的标记方式，以一个三位的二进制数即可实现标记，分别表示“前”“左”“右”，以1表示允许（无墙壁），0表示不允许（有墙壁）。
3阻断在电脑鼠试跑过程中或在最后冲刺时，需要对部分路径进行“阻断”，即在发现某条路径是死路（只有入口而无出口）时，在该路径的入口处（一般是交叉点）设置标记，即将入口的线路标记由1改为0。
《电脑鼠走迷宫》课件
这份PPT课件将带你深入了解《电脑鼠走迷宫》游戏，让我们一起从玩中学， 从学中玩！
什么是电脑鼠走迷宫
电脑鼠走迷宫是一种刺激有趣的益智游戏，你需要帮助电脑鼠找到迷宫中的 出口，避开障碍物和敌人。挑战智力，展现灵活性！
硬件和软件要求
为了畅玩电脑鼠走迷宫，你需要一台配置适当的计算机，并安装最新版本的 游戏软件。好的硬件和软件可以提供最佳的游戏体验。
游戏目标和规则
你的目标是帮助电脑鼠尽快找到迷宫出口。避开敌人和障碍物，尽可能少走 弯路。游戏规则简单明了，但挑战却不容小觑。
操作指南
使用键盘上的方向键来控制电脑鼠的移动。观察迷宫的地图和敌人的行动， 制定最佳策略，灵活应对情况。
迷宫的各种类型
迷宫可以有各种不同的形状和设计，例如经典的方形迷宫、扭曲的环形迷宫、 令人眼花缭乱的立体迷宫等。每种迷宫都有独特的挑战与乐趣。
常见迷宫难度
迷宫的难度可以根据迷宫的大小和复杂程度来设定。从简单的初级迷宫到复 杂的专家级迷宫，每个等级都会带给你不同的挑战。
如何选择合适的迷宫
选择适合你的挑战水平的迷宫非常重要。根据你的经验和技能，选择一个合适的难度等级，挑战并提高自己的 游戏能力。
迷宫中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ道具和机关
迷宫中有各种各样的道具和机关，如金币、钥匙、门和传送门等。合理利用 它们能够帮助你更快地通过迷宫。
电脑鼠走迷宫竞赛ppt教材
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
电脑鼠走迷宫竞赛
• 电脑鼠迷宫竞赛的计分规则说明
启动
迷宫时间
运行时间 返回到起点
迷宫时间：电脑鼠激活到每次运行开始的那段时间 运行时间：电脑鼠从起点走到终点的时间
! 碰成触绩：＝电迷脑宫鼠时在间运÷行30过＋程运中行若时要间手－动奖辅励助时，间则
为碰触（，非此碰次触运）行将失去 10s的奖励时间。电脑鼠 能从终点自动返回到起点，若要手动放回起点， 也视为“碰触”，按碰触的规则进行处理。
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
电脑鼠的简介
LM3S615 ARM cortex-M3内核
• 功耗低 • 具有门数目少 （价格低） • 调试成本低 • 中断延迟短 • 中断响应快速且支持多级中断嵌套 • 处理器采用先进的ARMv7-M架构
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
• 传感器
– 位置传感器 – 惯性传感器 – 距离传感器
MicroMouse615迷宫电脑鼠
——基于Cortex-M3
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电脑鼠 电脑鼠 电脑鼠 电脑鼠 简介 走迷宫竞赛 走迷宫演示 走迷宫算法
走迷宫 电脑鼠 电脑鼠 标准套件 调试例程 传感器校正
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
电脑鼠的简介
• 电脑鼠是一种具有人工智能的轮式机器人
» 它是多学科的交叉结合的结晶
• 光电接收管
– IRM8601S
• PSD器件
– GP2D12
• CCD • 超声波
电脑鼠的简介
电脑鼠 |基于LM3S615微控制器
• 电机
– 步进电机 – 直流电机
• 减速 • 速度反馈
电脑鼠的简介
电脑鼠走迷宫竞赛情况介绍
在纽约举行；
陕西科技大学电气与信息工程学院
电脑鼠走迷宫竞赛概述—起源
✓ 1991年以来，国际电工和电子工程学会 （IEEE）每年都要举办一次国际性的电脑鼠 走迷宫竞赛，自举办以来参加国踊跃，为此 许多大学还开设了“电脑鼠原理和制作”选 修课程。每年都有世界级的比赛。
△ 电脑鼠必须自成独立系统，不能使用可燃物为能 源；
△ 电脑鼠的长和宽限定在25cm×25cm。每次运行中 电脑鼠几何尺寸的变化不能超过25cm×25cm。对 电脑鼠的高度没有限制；
△ 电脑鼠穿越迷宫时不能在其身后留下任何东西； △ 电脑鼠不能跳越、攀爬、钻挖和损毁迷宫隔墙； △ 不能对电脑鼠进行遥控操作。
陕西科技大学电气与信息工程学院
电脑鼠走迷宫竞赛规则—比赛规则
竞赛中电脑鼠在迷宫中的总时间不可超过15分 钟，在该限时内，电脑鼠可以运行任意次。
电脑鼠到达迷宫中心的目的地后，可以使用手 动放回起点，或让电脑鼠自动回到起点，前者 被视为碰触，因此在以后的运行中，将失去减 10秒的奖励。
电脑鼠在启动过程中，操作员不可再选择策略。 一旦竞赛迷宫布局揭晓，操作员不能将任何有
陕西科技大学电气与信息工程学院
电脑鼠走迷宫竞赛概述—特点
电脑鼠是一个小型的由微处理器控制的机器 人车辆，在复杂迷宫中具有译码和导航的功 能，具有精确的定位能力，快速的行走能力 和优秀的避障能力等特点。
电脑鼠结合了机械、电机、电子、控制、光 学、程序设计和人工智能等多方面的科技知 识。
电脑鼠走迷宫竞赛具有一定难度，是一项富 有挑战性和趣味性的比赛。
迷宫隔墙的侧面为白色，顶部为红色。迷宫的 地面为木质，使用油漆漆成黑色。隔墙侧面和 顶部的涂料能够反射红外线，地板的涂料则能 够吸收红外线。
2012_电脑鼠竞赛03_07
后转
是否还有没探 索过的方向 是 有两个以上的 未探索方向 是 坐标入栈 根据定好的策 略转弯 继续前进 转向剩下的一 个方向 否
是否还有没探 索过的方向 是
结束寻路过程
控制小车到 达该坐标
进入冲刺状态
记忆迷宫信息 ——等高表算法介绍
• 我们可以形象地想象地图中的每一个方格 都有一个高度，起点的高度最低，而终点 的高度最高，从起点到终点的过程其实就 是沿着一条等高表的数值递增的路径行进 的过程。起点相当于山脚，终点相当于山 顶，从起点向终点冲刺就是从山脚向山顶 冲刺。
传感器模块采用红外传感器
红外线发射对管SIR563ST3F和IRM8601S
• • • • • • • • • 红外发射管SIR563ST3F 最大辐射角约为30° 工作中心频率38kHz 940nm PWM调制 红外线接受管IRM8601S 为一体式红外线接收头 最佳工作波长940nm。 视角45˚
成绩＝迷宫时间÷30＋运行时间－奖励时间 ! 碰触：电脑鼠在运行过程中若要手动辅助，则
（非碰触） 为碰触，最多允许碰触4次，发生一次碰触失去10s 的奖励时间，第二次以后多碰触一次增加5s惩罚时 间。
电脑鼠迷宫竞赛的模拟
》智能选路：第二次运行 • 》搜索迷宫：第一次运行
时间计算： 这个电脑鼠运行第一 次运行时间为60s，没有 碰触过，迷宫时间为0， 排障时间就是：60秒－10 秒（无碰触）=50秒。第 二次运行时间为20秒，迷 宫时间为90s。这次运行 的排障时间就是：20秒+ （90秒×1/30）－10秒 （无碰触）=13秒
电脑鼠软件主要模块
软件算法所需要实现的功能
• 最基本的功能： • 1.正确记录迷宫的信息 • 2.正确记录小车的状态（当前的方向，四周 的挡板情况等） • 3.确保小车的移动、停止、转弯的可控性