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智能视觉高速寻线机器人导航系统电路设计

2022-05-26 15:58分类:电路图 阅读:

 

  针对智能机器人的寻线走动,除开规定精准以外,智能机器人寻角速度规定也明显增强,速率通常变成一些赛事取胜的重要。在近期国家教育部发布的中国大学生智能驾驶比赛中,也是将寻角速度列入赛事的主题风格。文中对该类比赛完成了相关的汇总,明确提出了一种将单片机设计当做关键控制板,运用低分辨率监控摄像头替代通用性红外传感器的智能机器人快速寻线升降机构设计方法。

  关键控制系统设计

  为了更好地完成h264编码,考虑到综合性性价比高、安装设备等要素,关键控制板采用Freescale公司的16位性能卓越单片机设计—— MC9S12DG128(下称S12)。它的命令解决数字时钟能够做到38MHz,其A/D转化器的工作中数字时钟能够做到16MHz,用以收集视頻。与此同时它有着8路PWM安全通道,操纵舵机和直流无刷电机进行转为和速率操纵;8路捕获/较为安全通道获得做为转速传感器的伺服电机差分信号;串口通信插口用以无线网络调节;高达64 个IO(根据IO重复使用方法)充足用以情况表明及基本参数。此外,其有着128k的flash储存空间,不用开展储存器拓展,在片内就可以完成视頻数据储存和启用。如图所示2所显示,全部系统软件选用一块单片机设计,不用增加别的控制板、储存器,变成真实的“片式”系统软件。

  h264编码控制模块

  因为单片机设计A/D限速,必须采用低分辨率的黑与白监控摄像头。由于低分辨率代表着视頻单行扫描时间的提升,而黑与白监控摄像头代表着只必须单通道A/D就可以进行h264编码工作中。挑选了Omvision生产制造的ov5116集成ic为核心的CMOS黑与白监控摄像头,屏幕分辨率为320&TImes;240,图象屏幕刷新率50Hz。与此同时采用LM1881视頻同歩数据信号分离出来集成ic获取视频流中的行同歩和场同歩数据信号,连接s12的单脉冲捕获安全通道。根据捕获数据信号开启AD控制模块工作中,收集储存视頻数据信息。

  

  图3 h264编码电路设计图

  电机控制系统及开关电源

  RS-380SH直流无刷电机做为主驱动电机,根据PWM信号操纵。采用Freescale公司的MC33886全桥推动集成ic,根据双路半桥完成电机正反转。这儿的电动机翻转并不以完成转向,而关键用以车身降速。在开展电机正反转转换时,电动机工作电压会由于负荷扩大而一瞬间变大,因而必须扩大稳压管工作能力,为了确保一切正常工作标准电压,防止单片机设计自动关机。在所有体系中,有多种多样工作电压要求,单片机设计和舵机为5V供电系统;CMOS监控摄像头为 6~9V。因而,为了更好地便于开发设计,这儿采用最常见的7.2V可充电电池组。只需在操作系统内添加5V电源芯片,给予5V工作电压。

  文中制定了一个根据视觉系统的以快速寻线为意义的走动智能机器人系统软件。系统软件选用一块性能卓越单片机设计,完成了从h264编码到视频编辑,最后完成效率和转弯操纵的一套寻线走动作用。系统软件轻巧机敏,不用储存器拓展和别的可编程控制器元器件相互配合,构建花费低。该方法在参与第一届中国大学生智能小车比赛中,系统软件运作稳定,获得了十分优异成绩。

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