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《科創(chuàng)3實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、目錄1.整體介紹11.1概述11.2具體說明.......................................................12.硬件部分32.1硬件元件33.軟件部分73.1圖像處理73.1.1原始圖像73.1.2透視變換73.1.3迷宮結(jié)構(gòu)分析83.1.4最短路徑93.1.5小車定位93.2小車實(shí)時(shí)調(diào)整94.串口通訊115.附錄125.1運(yùn)行情況.......................................................125.2心得體會(huì)...........................
2、............................125.3致謝...........................................................135.4小組信息.......................................................145.5參考文獻(xiàn).......................................................14第14頁上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院1.整體介紹1.1概述本文檔為M02小組于2008－2009學(xué)年第二學(xué)期參
3、加電院科技創(chuàng)新[3]課程（計(jì)算機(jī)控制小車走迷宮）的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)小車在計(jì)算機(jī)控制下走出迷宮的功能。實(shí)驗(yàn)器材有一臺(tái)小車和一個(gè)PC，小車以ATMEL公司的AT89S52芯片為核心，計(jì)算機(jī)用VC++與OpenCV處理采集到的圖片判斷小車及迷宮的位置信息，計(jì)算并選擇路線，通過無線指令控制小車動(dòng)作，使之沿最短路徑離開迷宮。1.2具體說明第14頁上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院由攝像頭（USB接口）實(shí)時(shí)捕捉迷宮內(nèi)小車的位置情況，通過USB線纜傳送至電腦里編寫的上位機(jī)軟件，軟件通過圖像識(shí)別找出當(dāng)前小車的位置信息及迷宮的信息，經(jīng)過計(jì)算，作出控制決策，生成控制信號(hào)
4、，并經(jīng)通訊模塊發(fā)送至小車。小車上的控制電路對(duì)控制信號(hào)作出相應(yīng)反應(yīng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)。以上圖片截自上課用ppt第14頁上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院1.硬件部分1.1硬件元器件1.CMOS8位微控制器，其主要功能是：·兼容MCS-51指令系統(tǒng)·8k可反復(fù)擦寫(>1000次）ISPFLASHROM·1000次擦寫周期·32個(gè)雙向I/O口·4.5-5.5V工作電壓·3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器·時(shí)鐘頻率0-33MHz·全雙工UART串行中斷口·128x8bit內(nèi)部RAM·低功耗空閑和省電模式·中斷喚醒省電模式·3級(jí)加密位·看門狗（WDT）電路·軟件設(shè)置空閑和省電功能·
5、靈活的ISP字節(jié)和分頁編程·雙數(shù)據(jù)寄存器指針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第14頁上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院產(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：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I
6、/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。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。空閑模式下，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：第14頁上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院2.L298N，用它來控制兩個(gè)電機(jī)。管腳圖如下：第14頁上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院每個(gè)管腳正常工作時(shí)的電參數(shù)如下：第14頁上海交
7、通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院1.軟件部分工具：VC++、OpenCV主要流程：1．?dāng)z像頭獲取原始圖像2．通過OpenCV透視變換得到迷宮俯視圖3．調(diào)整RGB參數(shù)，分析迷宮結(jié)構(gòu)4．指定入口出口，生成最短路徑5．調(diào)整反向投影設(shè)置，定位小車攝像頭實(shí)時(shí)捕捉小車位置6．PC端程序開始運(yùn)行，并發(fā)送指令，將小車位置與計(jì)算路徑相比較，并通過串口自動(dòng)向小車發(fā)送調(diào)整指令7．小車最終到達(dá)出口1.1圖像處理1.1.1原始圖像利用OpenCV的cvQueryFrame函數(shù)從攝像頭獲取原始圖像。攝像頭的分辨率和幀數(shù)會(huì)對(duì)實(shí)時(shí)捕捉產(chǎn)生影響。我們組使用的攝像頭精度和效率對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)造成太大
8、影響，能夠做到實(shí)時(shí)捕捉小車位置。1.1.2變換視角迷
