專利名稱：一種基于單片機的自動尋跡智能車控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于智能車自動控制領域，具體涉及ー種基于單片機的自動尋跡智能車控制裝置。
背景技術：
自動尋跡智能車涉及到當前高技術領域內的許多先進技術，其中，最主要的是傳感技術、路徑規(guī)劃和運動控制。本課題是以智能車競賽為背景，以單片機作為核心控制單元，以攝像頭作為路徑識別傳感器，以直流電機作為小車的驅動裝置，以舵機控制小車轉向。車模競賽的賽道是ー個具有特定幾何尺寸約束、摩擦系數及光學特性的KT板，其中心貼有對可見光及不可見光均有較強吸收特性的黑色條帶作為引導線，寬度為2. 5cm。在行駛過程中，單片機系統(tǒng)通過·攝像頭獲取前方賽道的圖像數據，同時通過測速傳感器實時獲取智能車的速度，采用路徑捜索算法進行尋線判斷和速度分析，然后作控制決策，控制轉向舵機和直流驅動電機工作智能車通過實時對自身運動速度及方向等進行調整來“沿”賽道快速行駛。在本實用新型設計過程中，對攝像頭的主要參數進行了分析，提高了信號檢測的準確性。攝像頭旋轉90°使用符合路徑識別的需要。壓縮了采集的圖像信號，提取黑線并實現了動態(tài)門檻值的設定，偏差采用了非均勻分度，保證了較好的尋跡效果。
發(fā)明內容針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供ー種基于單片機的自動尋跡智能車控制裝置，該裝置通過速度傳感器和攝像頭采集的信息進行處理，根據處理結果控制智能車的轉向和速度，實現智能車自動尋跡。為了實現上述目的，本實用新型采用如下的技術解決方案—種基于單片機的自動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、電機驅動電路和舵機驅動電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動電路分別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動電路分別連接微處理器。本實用新型還包括如下其他技術特征所述攝像頭選擇0V6620。所述微處理器采用MC9S12DG128單片機。所述電機驅動電路選擇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為本實用新型的結構示意圖。[0015]圖2為本實用新型應用在智能車的連接示意圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進ー步解釋說明。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型的基于單片機的自動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、電機驅動電路和舵機驅動電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動電路分 別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動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。電機驅動電路用于驅動直流電機,選擇Freescale公司的MC33886芯片。 舵機驅動電路用于控制舵機轉向，舵機用PWM波控制，其占空比不同，舵機就能轉過相應的轉角。選擇普通智能車采用的舵機驅動模塊即可。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5V轉換為單片機供電，經12V轉換為攝像頭供電，7. 2V直接給舵機和直流電機供電。實際應用時，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，舵機驅動電路連接智能車的舵機，電機驅動電路連接到智能車的直流電機，舵機置于前軸中間。本實用新型的裝置中所用的電子元器件均為市售的已知產品，本領域技術人員根據本申請的技術效果即可實現各電子元器件的具體連接。本實用新型的工作過程如下攝像頭實時拍攝路徑信息，攝像頭通過行掃描方式，將圖像信息轉換為一維的視頻模擬信號輸出到單片機。相對于光電管傳感器，攝像頭可獲得較遠的路徑信息，因此可同時獲得多行黑線信息，攝像頭采集的信息經單片機進行圖像算法處理后，得到關于前瞻范圍內黑線的具體位置，單片機根據處理后的結果，通過舵機驅動電路驅動舵機來控制智能車的前輪，從而實現對智能車的轉向控制，單片機通過電機驅動電路控制直流電機來控制智能車的后輪，從而實現對智能車的速度控制。
權利要求1.ー種基于單片機的自動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、電機驅動電路和舵機驅動電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動電路分別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動電路分別連接微處理器。
2.如權利要求I所述的基于單片機的自動尋跡智能車控制裝置，其特征在于，所述攝像頭選擇0V6620。
3.如權利要求I所述的基于單片機的自動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。
4.如權利要求I所述的基于單片機的自動尋跡智能車控制裝置，其特征在于，所述電機驅動電路選擇Freescale公司的MC33886芯片。
5.如權利要求I所述的基于單片機的自動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.如權利要求I所述的基于單片機的自動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。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的自動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、電機驅動電路和舵機驅動電路，其中，微處理器、攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動電路分別連接電源，攝像頭、速度傳感器、電機驅動電路和舵機驅動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。所述電機驅動電路選擇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。該裝置通過速度傳感器和攝像頭采集的信息進行處理，根據處理結果控制智能車的轉向和速度，實現智能車自動尋跡。
文檔編號G05D1/02GK202433773SQ201120535178
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者張建, 王滿, 高玉聰 申請人:長安大學