直立式光电智能车的设计与实现.doc

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1、本科毕业设计（论文）题目：直立式光电智能车的设计与实现2015年6月14日中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)直立式光电智能车的设计与实现摘要本文以飞思卡尔杯智能车竞赛为背景，完成了直立式光电智能车的机械和硬件结构设计，并研究了不同赛道的图像处理算法。智能车以MKL26Z256VLL4单片机为控制核心，采用TSL1401线性CCD采集图像，并对二值化图像进行了低通滤波，通过边沿检测算法识别赛道的黑白边沿，求出中心偏差后作为转角的控制量。为方便调试，在智能车上还设计了OLED液晶显示和蓝牙通讯模块，

2、通过无线通信实现上位机实时图像显示、参数曲线显示和在线调整功能。实验证明小车可以准确识别赛道，并能保持平稳快速运行。关键词：图像处理；线性CCD；边沿检测；控制周期中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)ThedesignandimplementationofuprightphotoelectricsmartcarAbstractAccordingtotherequirementofphotoelectricitygroupofFreescalesmartcarcompetition,themecha

3、nicalstructureandhardwareofthesmartcarwascompletedtoimprovestabilityandtheimageprocessingalgorithmswasdesigned.BasedonthemicroprocessorMKL26Z256VLL4andTSL1401LinearCCD,thesmartcarcouldsuccessfullyidentifytheblacklinebyedgedetectionalgorithmsafterlow-pas

4、sfilteringofimage.Thenthetrackcenterlinecouldbeobtainedanddirectioncontrolvaluecouldbecalculated.ThesmartcarwasalsoequippedwithOLEDandBluetoothcommunicationmoduleusedtotransferimagesandstatedatatocomputers.Theparametersofrunningcarcouldalsobechangedwith

5、softwarewedesigned.Itmadethedebuggingprocessmoreeffective.Testsshowedthatthesmartcarcouldidentifydifferenttracksandrunquicklyandstably.Keywords：Imageprocessing;LinearCCD;edgedetection;Controlperiod中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)目录第1章引言11.1智能车大赛概况11.2光电组智能车11.2.1光电

6、组智能车的路径检测原理11.2.2光电平衡组智能车的优缺点11.3系统整体构想2第2章系统硬件电路设计32.1硬件电路整体架构设计32.2系统主板电路设计[]32.3系统电源电路设计42.4电机驱动电路设计42.5线性CCD原理介绍52.6蜂鸣器电路设计62.7电源地的划分62.8硬件电路部分总结7第3章车模机械布局架构与结构调整83.1机械部分总体概述83.2线性CCD布局与安装83.3电池、电路板等部分的固定93.43D模型设计103.5角度传感器安装11第4章软件系统设计124.1开发工具124

7、.2软件控制的总体思路124.3主程序设计134.3.1主程序结构154.4上位机设计164.4.1串口调试工具164.4.2上位机164.5角度控制174.5.1互补滤波174.5.2角度闭环控制194.6速度控制194.7方向控制204.7.1图像二值化204.7.2图像滤波214.7.3赛道元素识别224.7.4电机差动控制264.8软件部分总结27第5章智能车调试实验28中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)5.1硬件部分调试285.1.1电源模块调试285.1.2电机驱动模块调试285.2

8、软件部分调试285.2.1静态参数调试285.2.2动态参数调试295.3小结30第6章总结与展望316.1总结316.2展望31致谢32参考文献33第1章引言第1章引言1.1智能车大赛概况全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛起源于韩国，目前在国内已经发展到第十届。随着前九届大赛的成功举办，也陆续培养出一大批工程开发人才。竞赛秘书处每次大约在第一年的11月份左右提出比赛规则，分区赛比赛在第二年的7月份左右。在分区赛当中成绩优秀的队伍可以获得8月份总决赛的