[实用新型]一种基于单片机的自动寻迹智能车控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于智能车自动控制领域，具体涉及一种基于单片机的自动寻迹智能车控制装置。

背景技术

自动寻迹智能车涉及到当前高技术领域内的许多先进技术，其中，最主要的是传感技术、路径规划和运动控制。

本课题是以智能车竞赛为背景，以单片机作为核心控制单元，以摄像头作为路径识别传感器，以直流电机作为小车的驱动装置，以舵机控制小车转向。车模竞赛的赛道是一个具有特定几何尺寸约束、摩擦系数及光学特性的KT板，其中心贴有对可见光及不可见光均有较强吸收特性的黑色条带作为引导线，宽度为2.5cm。在行驶过程中，单片机系统通过摄像头获取前方赛道的图像数据，同时通过测速传感器实时获取智能车的速度，采用路径搜索算法进行寻线判断和速度分析，然后作控制决策，控制转向舵机和直流驱动电机工作智能车通过实时对自身运动速度及方向等进行调整来“沿”赛道快速行驶。

在本实用新型设计过程中，对摄像头的主要参数进行了分析，提高了信号检测的准确性。摄像头旋转90°使用符合路径识别的需要。压缩了采集的图像信号，提取黑线并实现了动态门槛值的设定，偏差采用了非均匀分度，保证了较好的寻迹效果。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的自动寻迹智能车控制装置，该装置通过速度传感器和摄像头采集的信息进行处理，根据处理结果控制智能车的转向和速度，实现智能车自动寻迹。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术解决方案：

一种基于单片机的自动寻迹智能车控制装置，其特征在于，包括电源、微处理器、摄像头、速度传感器、电机驱动电路和舵机驱动电路，其中，微处理器、摄像头、速度传感器、电机驱动电路和舵机驱动电路分别连接电源，摄像头、速度传感器、电机驱动电路和舵机驱动电路分别连接微处理器。

本实用新型还包括如下其他技术特征：

所述摄像头选择OV6620。

所述微处理器采用MC9S12DG128单片机。

所述电机驱动电路选择Freescale公司的MC33886芯片。

所述速度传感器采用MMA7260。

所述电源选择7.2V/2000mAh的镍铬蓄电池。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型应用在智能车的连接示意图。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的基于单片机的自动寻迹智能车控制装置，包括电源、微处理器、摄像头、速度传感器、电机驱动电路和舵机驱动电路，其中，微处理器、摄像头、速度传感器、电机驱动电路和舵机驱动电路分别连接电源，摄像头、速度传感器、电机驱动电路和舵机驱动电路分别连接微处理器。

摄像头用于采集路径信息，摄像头选择0V6620。

微处理器即MCU，采用MC9S12DG128单片机。

电机驱动电路：用于驱动直流电机，选择Freescale公司的MC33886芯片。

舵机驱动电路：用于控制舵机转向，舵机用PWM波控制，其占空比不同，舵机就能转过相应的转角。选择普通智能车采用的舵机驱动模块即可。

速度传感器采用MMA7260。

电源用于为系统其他模块供电，选择7.2V/2000mAh的镍铬蓄电池，经5V转换为单片机供电，经12V转换为摄像头供电，7.2V直接给舵机和直流电机供电。

实际应用时，速度传感器安装于后轮轮毂旁边，摄像头固定于智能车的车体上方，舵机驱动电路连接智能车的舵机，电机驱动电路连接到智能车的直流电机，舵机置于前轴中间。

本实用新型的装置中所用的电子元器件均为市售的已知产品，本领域技术人员根据本申请的技术效果即可实现各电子元器件的具体连接。

本实用新型的工作过程如下：

摄像头实时拍摄路径信息，摄像头通过行扫描方式，将图像信息转换为一维的视频模拟信号输出到单片机。相对于光电管传感器，摄像头可获得较远的路径信息，因此可同时获得多行黑线信息，摄像头采集的信息经单片机进行图像算法处理后，得到关于前瞻范围内黑线的具体位置，单片机根据处理后的结果，通过舵机驱动电路驱动舵机来控制智能车的前轮，从而实现对智能车的转向控制，单片机通过电机驱动电路控制直流电机来控制智能车的后轮，从而实现对智能车的速度控制。