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1、科创实验报告实验名称：计算机控制小车走迷宫组员：程宏伟5060309504、魏坤5060309489、李童5060309488一、项目简介本项目采用ATMEL公司的AT89S52芯片为核心设计，实现小车在计算机控制下走出迷宫的功能。有一台小车和一个pc端，利用计算机处理采集到的图片判断小车及迷宫的相对位置，迷宫信息，在计算机端计算并选择路线，通过无线指令控制小车动作，使之在最短的时间内离开令控制小车动作，使之在最短的时间内离开迷宫。原理简述由摄像头（USB接口）实时捕捉迷宫内小车的位置情况，通过USB线缆传送至电脑里编写的上位机软件，
2、软件通过图像识别找出当前小车的位置信息及迷宫的信息，经过计算，作出控制决策，生成控制信号，并经通讯模块发送至小车。小车上的控制电路对控制信号作出相应反应，驱动电机。二、小组分工程宏伟,李童,魏坤分工情况:程宏伟：全面负责本次科创实验的进展与组员间的分工合作，功能理解与方案设计。定期组织大家在一起交流各自负责部分的进展情况，以及制定对应的未来计划，以有序地将实验进行。技术上，负责单片机串口程序以及参数设置，小车与电脑连接的调试。魏坤：图像识别程序，迷宫算法设计，调试小车。进行了大量的资料查找、阅读、学习，同时与其他小组成员交流图像处理方
3、案，讨论一些细节技巧，最终实现相关功能。李童：处理小车硬件部分问题。阅读小车电路知识，安装、调试小车，处理突发的硬件问题（解决了本次导线拉断、原板电容极性反接等问题）。定期与大家一起讨论，从硬件方面给魏坤同学提出小车控制方式方面的建议。三、项目实现硬件简介电路板清单1、89S52系统板，相关器材（全）2、母板，仅与1配套使用，（Part1,2,3,4,6,9,10可选）3、扩展板，自行设计电路、焊接、调试。4、下载线，用于1的程序下载。5、61板（自备）6、小车板（需同时申领4中的下载线）可选芯片、器材清单1、 温度传感器LM352、
4、 红外发送，接收二极管（SIR333，PD333）3、 运算放大器LM3244、 定时器：NE5555、 串行存储器：24C086、 串口接口芯片：SP2327、 三极管：8050,8550,9012,90138、 霍尔器件：A31449、 16*2字符型液晶显示模块RT1602C10、 光电对管:TCRT5000AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上
5、Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，AT89S52拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口中断继
6、续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。其PDIP图如下：管脚图如下： 每个管脚正常工作时的电参数如下：软件部分：工具：VC++、OpenCV主要流程：1．摄像头获取原始图像2．安像素明暗进行二值化处理，提取迷宫轮廓3．分析迷宫结构4．指定入口出口，计算合理路径*5．摄像头实时捕捉小车位置，实时自动向小车发送调整指令（本步未能调试）部分模块思路：1、迷宫提取：根据采集像素设置中间值，大于某值（视光照条件临时设定）全白，反之全黑，提取迷宫轮廓。2、小车识别：手动在小车上取
7、10个像素参考点，设置三通道界限，以选定小车（要求小车颜色明显不同于环境）。3、迷宫算法：回溯法和堆栈实现,我们采用的是堆栈实现.使用双向链表摸拟堆栈。A.从开始位置开始,判断小球的各个方向是否可行,若一个方向可行,则向该方向移动.前进的位置进栈.条件:前进方向是墙,则该方向不能向前.前进和方向如果是经过的,则该方向不能向前.B.各个方向不能可行,退回前一个位置,利用退栈操作,回到A.A,B不断重复,直到找到出口,或遍历迷宫(栈空)整体完成情况:硬件部分:小车的检验通过,可由自检程序带动小车运行。但是小车与电脑的联系没有达到同步,计算
8、机发出的指令应当可以被小车接收到,（示波器可测得信号线持续的电平变化），但因小车信号传输部分电路问题，接收信号后没有动作。程序:图像采集和处理部分已经完成后,计算出小车的运行轨迹,但是发出的指令不被小车响应。调试完成了初
