科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、科技創(chuàng)新【3】實(shí)驗(yàn)報(bào)告科技創(chuàng)新【3】實(shí)驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)控制小車(chē)走迷宮組號(hào)：M20日期：2008年7月6日12/13科技創(chuàng)新【3】實(shí)驗(yàn)報(bào)告目錄一、團(tuán)隊(duì)信息………………………………………………………………………………2二、整體介紹………………………………………………………………………………3三、硬件部分………………………………………………………………………………4四、軟件部分………………………………………………………………………………7五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)………………………………………………………………………………1012/13科技創(chuàng)新【3】實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、團(tuán)隊(duì)信息1、組員信息組長(zhǎng)：肖蒙50603097

2、50組員：費(fèi)威5060309570饒偉5060309752劉鑫5060309693申彤5060309721聯(lián)系方式：13671737577xiaomeng168@sjtu.edu.cn2、分工情況肖蒙：負(fù)責(zé)處理圖像，將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維數(shù)組；通過(guò)比較和運(yùn)算提取顏色；撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。費(fèi)威：負(fù)責(zé)用C++實(shí)現(xiàn)迷宮算法，提取路徑，生成最佳路徑；撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。饒偉：負(fù)責(zé)串口通信，小車(chē)控制模塊編程；撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。劉鑫：負(fù)責(zé)用C++實(shí)現(xiàn)迷宮算法，調(diào)試，拍照片、視頻；撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。申彤：負(fù)責(zé)小車(chē)硬件焊接，處理圖像，將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維數(shù)組；撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。12/13科技創(chuàng)新【3】實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、整體介紹實(shí)驗(yàn)整體介紹實(shí)

3、驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：1.由攝像頭（USB接口）實(shí)時(shí)捕捉迷宮內(nèi)小車(chē)的位置和迷宮地形，通過(guò)USB線纜傳送至電腦里編寫(xiě)的上位機(jī)軟件，軟件通過(guò)圖像識(shí)別找出當(dāng)前小車(chē)的位置信息及迷宮的信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算，作出控制決策，生成控制信號(hào)，并經(jīng)通訊模塊發(fā)送至小車(chē)。2.小車(chē)上的控制電路對(duì)控制信號(hào)作出相應(yīng)反應(yīng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)。12/13科技創(chuàng)新【3】實(shí)驗(yàn)報(bào)告三、硬件部分1、實(shí)驗(yàn)室室提供器材簡(jiǎn)介：小車(chē)分為三個(gè)部分，底板部份、車(chē)體部份和89S52部份。底板部分責(zé)向小車(chē)車(chē)體部份的電機(jī)提供8V電壓，向89S52提供5V工作電壓以及轉(zhuǎn)換各種信號(hào)。車(chē)體部份主要為上層芯片和整體提供支撐，它的電機(jī)為小車(chē)提供動(dòng)力前進(jìn)。89S52部份負(fù)責(zé)識(shí)別收到

4、的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成電機(jī)的控制信號(hào)。無(wú)線模塊分為收發(fā)兩部分，發(fā)送部分與串口連接，接受串行通訊標(biāo)準(zhǔn)的TTL高低電平，將其調(diào)制后作為無(wú)線信號(hào)發(fā)送出去。接受部份將發(fā)出的無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)串行通訊信號(hào)發(fā)送給小車(chē)。無(wú)線接收模塊的Vcc與89S52上層版的Vcc連接，GND接電路板的任一接地端。信號(hào)輸出端與89S52上層版的RxD連接，由于底板三極管通常是壞的，可將上層板RxD與底板分開(kāi)。USB轉(zhuǎn)RS232線將增加電腦一個(gè)COM口，對(duì)于電腦與小車(chē)進(jìn)行串行通信來(lái)說(shuō)該線是透明的。其USB端接電腦，TxD接無(wú)線發(fā)送模塊的數(shù)據(jù)端，Vcc與發(fā)送模塊Vcc相連，GND與發(fā)送模塊GND連接。2、芯片介紹：AT89S52

5、：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，AT89S52擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：與MCS51兼容；8K支持在線編程(ISP)的FLASH結(jié)構(gòu)程序存儲(chǔ)器，1000次擦寫(xiě)壽命；工作電壓為4.0V~5.5V；全靜態(tài)工作：0~24MHz；3級(jí)程序安全加密

6、保護(hù)；256*8位內(nèi)部RAM；32個(gè)可編程I/O端口；3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；8個(gè)中斷源；一個(gè)全雙工異步串口；支持低功耗及掉電模式；支持中斷從掉電模式喚醒；內(nèi)置看門(mén)狗；雙數(shù)據(jù)指針；工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，溫度范圍(-40°C到85°C)，PU為無(wú)鉛環(huán)保產(chǎn)品。12/13科技創(chuàng)新【3】實(shí)驗(yàn)報(bào)告另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。其PDIP圖如下：AT89S52芯片的PDIP圖L298N：L298N是S

7、GS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。是一種二相和四相電機(jī)的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè)H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)。其引腳排列如圖1中U4所示，1腳和15腳可單獨(dú)引出連接電流采樣電阻器，形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電機(jī)，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之間分別接2個(gè)電動(dòng)機(jī)。5、7、10、12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正