基于单片机的智能循迹小车2016计算机作品大赛作品---答辩PPTPPT课件

接收处理后的 信号，控制车身
芯片处理采集 到的信息并将处理结果 传递到驱动控制模块
跑道信息采集， 并传到核心芯片处理
通过驱动模块进行对驱动电机和舵机的控制。使得车身在 单片机的控制下前行、停止、转向等。
单片机经过A/D转换后通过对电压进行比较，识别出黑线的位 置，同时接收编码器传递的信号。进行综合处理，并对控制 模块传递控制信号。
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弯时，左右两边后部的传感器有较大的采样空间，两边前 端的传感器则对采集的信号有更好的前瞻性。整个布局有
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主要内容：
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作品简介
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循迹小车总体设计
3 循迹小车硬件设计
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循迹小车软件设计
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总结
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作品简介:
此作品本次设计的智能车在行进的过程中，利用了红外传感器采集 路面信息，得到的数据送到单片机进行A/D转换，单片机根据转换 后的数据，通过PWM波控制舵机的转动，通过Kinetis ARM Cort x-M4 K60-144 pin控制电机的转动，以达到自动寻迹的目的。
电源采用标准车模用 7.2V 2000mAh Ni-cd 蓄电池
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进行电压调节。其中，单片机系统、路径识别的光电 传感器和接收器电路、车速传感器电路，LCD 显示电
路，需要 5V 电压，伺服电机工作电压范围 4.8V 到
6V。
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循迹小车总体设计:
本系统采用简单明了的设计 方案。传感器对赛道（白色）和 引导线（黑色）的信息进行采样 后，以电压的形式送给单片机，
的占空比，使之始终不偏离赛道，
编码器采集电机转速，并反馈给
k60，k60根据ccd采集的信号，
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修改电机占空比，使之不因转12速
而出赛道。
程序设计
二值化算法关键点
调试代码 调试前期主要是独立调试阶段，独立调试的 对象主要包括双路电机驱动模块，舵机， ccd，当然包括k60芯片。 调试可能遇到的问题以及应当达到的效果： 1.IAR编译烧录失败（原因非常多） 2.Jlink固件丢失 3.资料不全，没有相关底层库及示例代码 4.不同的底层库有不同的效果 5.电脑串口烧坏 6.Uart无法发送数据，看不到ccd图像 7.舵机转角与占空比不协调 8.电机转速，拖动，转矩问题 9.Ccd图像采集出现死点，盲点，导致丢线 10.编码时，变量类型有无符号（尽量使用有 符号类型） 11.硬件烧毁
单片机经过A/D转换后通过对电 压进行比较，识别出黑线的位置， 以控制舵机的转动。同时通过驱
动模块对驱动电机进行控制。
循迹小车控制系统结构框图
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循迹传感器:
循迹传感器电路图
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摄像头视频信号端接 LM1881 的视频信号输入端，同 时也接入 S12 的一个 AD 转换器口（选用 AD0）。 LM1881 的行同步信号端（引脚 1）接入 S12的一个
加载CCD红外探测头，采集跑道的信息。传感器对赛道 （白色）和引导线（黑色）的信息进行采样后，以电压的形 式送给单片机。
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循迹小车其他特点:
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车身采用C型车模。拥有双驱动电机，车轮摩擦力 相对较大。同时采用小型号的车轮使得对车轮的控
制力大大提升，车身更稳定。
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循迹小车的另一个特点是高度自动化，可以自 行根据跑路况进行综合判断依据程序计算下一步 车身如何进行运转。完全不需要认为进行干预。
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部分程序功能
舵 机 中 值 调 整
程序编写思路
K60作为主控板，电源提供
3~7.8V供电，k60芯片和舵机直
供3v，ccd直供5v，电机模块供
稳压后7~8v。电源供电后，初始
化各个模块，ccd扫描赛道，延
时两秒钟，电机开始工作，ccd
采集图像并传递给k60，k60处理
ccd的信号后，更改传递给舵机
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源文件。然后分别由C51编译器编译生成目标文件 （.OBJ）。目标文件与库文件一起经LIB51连接
定位生成绝对目标文件（.ABS）。ABS文件由
OH51转换成标准的Hex文件。
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在软件调试中，使用功能强大且的WAVE 6000软件进 行软件编译与调试,使用Microcontroller ISP Software及其配套的单片机对程序进行烧录。
2016年江西省计算机 作品大赛答辩
基于单片机的智能循迹小车
队长/报告人：罗爱军 队员：王明晟 刘增龙 日期：2016.5.20
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作品背景
智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助 驾等功能于一体的综合系统。它集中运用了计算机、现代传感、信息 融合、通讯人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 智能车辆在原车辆系基础上主要由计算机处理系统、摄像机和一些传 感器组成。摄像机用来获得道图像信息，车速传感器用来获得车速， 障碍物传感器用来获得前方、侧方、后障碍物信息等，然后由计算机 处理系统来完成对所获图像、信息的预处理、增与分析识别工作，并 对车辆的行驶状况做出控制。智能车有着十分广泛的应景，许多国家 都在积极进行智能车辆的研究，最典型的运用就是在智能运输系统ITS 上的应用。智能车辆在物流、军事等众多领域都有很广的应用前景。
带中断能力的 I/O 口
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驱动电路:
1 直流电机的控制一般由单片机 的 PWM 信号来完成
驱动芯片和直流电机接线图
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MC33886 为桥式驱动电路，通过 控制输入的信号，可以控制两个
2 半桥的通断来实现电机的顺转与 倒转。由于在赛车中不需要倒车， 为了扩大芯片的驱动能力，把两 个半桥并联使用。
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结论：
此智能循迹小车为基础，使用了CCD光电传感器来探测跑道环境， 同时对采集到的数据信息进行融合。来进行对驱动电机和舵机的控制 取得了以下成果：
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小车可以实现自动探测跑道情况并在无外部环境影响或 改变时，小车将自动跑完跑道一圈。
经过多次的测试证明，循迹传感器呈M型布局时更适合检
测多弯道的轨迹。由于传感器不在同一直线上，故小车转
循迹小车软件设计:
本设计采用C语言来编译程序。模块化结构程序的设
计，可以使系统软件便于调试与优化，也使其他人更
1பைடு நூலகம்
好地理解和阅读系统的程序设计。因此，软件的设计 上，运用了模块化程序的结构对软件进行设计，使得
程序变得更加直观易懂。程序的主要模块有：主程序、
定时溢出中断服务程序、外部中断服务程序。
Keil C51单片机软件开发系统可用于编辑C或汇编