基于MK60 N512的智能循迹小车设计.pdf

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1、2014年1月机床与液压Jan．2014第42卷第2期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．42N0．2DOI~10．3969／j．issn．1001—3881．2014．02．031基于MK60N512的智能循迹小车设计师树恒，赵斌，郭朋彦，邹栋(华北水利水电学院机械学院，河南郑州450011)摘要：设计一种基于MK60N512单片机的智能循迹小车，舵机采用梯形四连杆机构，通过OV7620摄像头采集赛道图像信息，并对图像做二值化处理，求出引导线使智能小车巡线行驶；采用光电编码器检测小车实时速度，使用PID控制算法调节电机转速，实现对小车行驶速度

2、的闭环控制，最终实现智能循迹。关键词：MK60N512单片机；图像二值化；梯形四连杆；PID控制中图分类号：TP391文献标识码：B文章编号：1001—3881(2014)2—091—3DesignofIntelligentTrackingCarBasedonMK60N512SHIShuheng，ZHAOBin，GUOPengyan，ZOUDong(MachineryInstitute，NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，ZhengzhouHenan450011，China)Abstract

3、：AnintelligenttrackingearbasedonMK60N512mierocontrollerwasdesigned，itssteeringgearwasfour—barlinkage，themaincontrollercollectedthetrackimageinformationusingOV7620cameraandbinaryalgorithmwasusedtoprocessthecollectedimage，andtheguidelinewasfiguredouttoguidetheintelligentear．Themaincon

4、trollerobtainedthereal—timespeedthroughphotoe—lectricencode，PIDcontrolalgorithmwasadoptedtoadjustthemotorspeedtorealizeclosed4oopspeedcontro1．Finallyintelligenttrackingoftheearisrealized．Keywords：MK60N512microeontroller；Binaryimage；Four—barlinkage；PIDcontrol智能车辆作为智能交通系统的关键技术之一，是图像数据

5、至主控模块；为实现闭环控制，系统反馈通许多高新技术综合集成的载体，它体现了车辆工程、道中采用光电编码器对车速进行检测，利用实时车速人工智能、自动控制及计算机技术于一体的综合技信息，校正控制参量，实现闭环控制；舵机驱动模块术，是未来汽车发展的趋势。根据第七届全国大学采用Futabas3010型舵机，舵机内部有完整的控制电生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛要求，设计一种智路，由主控模块输出PWM0脉宽调制信号来控制舵能循迹小车，小车采用数字摄像头采集路况信息，通机转向；电机驱动模块采用2个BTS7970半H桥驱过DMA传输到主控制器MK60N512进行图像处理并动芯片组

6、成全H桥驱动电路，根据主控模块输出的求出引导线，采用PID闭环控制使小车沿引导线智能PWM1脉宽调制信号来控制电机转速。循迹。广西1系统整体结构设计根据竞赛要求，智能小车系统选用A型车模无线通信模块G768，系统主控制器选择K60-3]系列单片机，该单片机基于CoaexM4内核，最高支持180MHz频率及8位数据信J图高速浮点数运算。像采行场同步信PWMO~号1．1系统硬件设计集—PcLK—信号—fI主K6控0模N5块12rl!_———堡_1兰／舵机驱动模块模智能小车硬件采用模块化设计，由电源模块、主块电机驱动模块控模块、图像采集模块、光电编码器、舵机驱动模块

7、、电机驱动模块、无线通讯模块等构成一个闭环控电源模块制系统，如图1所示。图1系统总体框图电源模块采用7．2V锂电池供电，使用多个稳压主控模块将采集的图像、车速信息进行处理，同芯片以满足系统中不同的供电需求。图像采集模块采时通过无线通信模块将数据返回上位机，通过上位机用OV7620摄像头采集赛道信息，并通过DMA传输收稿日期：2013—01—07作者简介：师树恒(1978一)，男，副教授，研究方向为智能仪器仪表。E—mail：shuhengshi@163．com。·92·机床与液压第42卷直观显示采集到的原始图像、动态二值化处理后的图的像素群两部分，分别赋值为0

8、和，算法的关键在像，以及推算出来的引导