基于cmos图像传感器的视觉导航智能小车设计

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1、基于CMOS图像传感器的视觉导航小车设计摘要:采用89C51单片机为控制核心，利用光电传感器和红外反射式传感器作为探测系统，并且利用PWM技术控制电动小汽车行驶速度的快慢、转弯以及自动停车，设计了一个多功能智能小车。该智能小车可以实现自动寻线行走、自动避障，报警以及遥控等功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。本设计结构简单，在一定程度上体现了小车的智能化运作，具有较好的鲁棒性。关键词：89C51单片机；传感器；PWM调速；智能小车DesignofIntelligentCarAbstract：Anintelligentmultifunctionalau

2、tomobileisdesignedusing89C51singlechipascontroller，andusingthePWMtocontrolthespeeding，theturningandtheautomaticallystoppingoftheautomobile.ThedetectionsystemiscomposedofphotoelectricsensorandReflectedInfraredsensor．Thisintelligentmultifunctionalautomobilehasthefunctionssuchasauto

3、maticallytrunkhunting，automaticallyavoidingobstacles，alarmingandremotecontrolling．Thecircuitofthewholesystemissimple，andhasahighreliability.Thedesignshowsthatthisdesignissimpleinstructure,reflectsintelligentoperationinacertainextentandhasgoodrobustness.Key words:89C51microcompute

4、r；transducer；PWMspeedconditioner；Electricalcar目录一、系统设计要求-1-1.1任务-1-1.2设计相关要求-2-1.2.1基本要求-2-1.2.2主要技术指标-2-二、系统方案论证与选择-2-2.1系统基本方案-2-2.2系统各模块的最终方案-6-三、系统的硬件设计与实现-6-3.1系统硬件的基本组成部分-6-3.2主要单元电路的设计-7-3.2.1电源电路-7-3.2.2控制电路-8-3.2.3循迹探测电路-8-3.2.4测距电路-9-3.2.5电机驱动电路-10-3.2.6数码管显示电路-10-3.2.7

5、无线通信电路-11-四、系统软件设计-12-4.1基本要求甲车流程图-12-4.2基本要求乙车流程图-13-4.3超声波发送和接收模块流程图-14-五、系统测试-14-5.1测试仪器-14-5.2指标测试-15-5.2.1测试方法-15-5.2.2测试数据及测试结果分析-15-5.2.3系统任务完成情况-15-六、总结-16-参考文献-16-附录-17-一、系统设计要求视觉导航技术作为移动机器人领域中一项关键技术，近年来已经被越来越多的学者所重视，并进行深度的研究。目前视觉导航技术已经成为移动机器导航方法的主流趋势，并且在交通、医学、娱乐、物流等领域得到

6、广泛的应用。目前多数机器人视觉系统采用的是CCD摄像机，此类视觉体系中必须配置专用视频采集卡才能获得数字图像信息。而近年来发展起来的CMOS图像传感器，由于其采用了CMOS工艺制造，因而可以将A/D等器件集进去，使得图像传感器的集成度大大提高，进行数字通讯的方式更为简便，硬件的搭建更为简单。因此将CMOS图像传感器应用到移动机器人领域是一个个发展的趋势。。1.1任务本设计主要通过CMOS图像传感器获得路面引导线图像信息，利用高速单片机进行图像降噪处理以及路径识别。实时调整小车姿态及速度，达到巡线行驶的目的。1.2设计相关要求1.2.1基本要求（1）利用C

7、MOS图像传感器进行路径识别；（2）可识别启动标识线及停止标识线；（3）可驱动直流电机带动车轮，并有测速功能；（4）电池电压检测，低压提示；（5）电机堵转过流保护。1.2.2主要技术指标（1）小车驱动电源7.2v；（2）最高行驶速度10m/s；（3）续航行驶距离200m。二、系统方案论证与选择根据题目要求，系统可以划分为电源部分、信号检测部分、控制部分和无线通信部分。其中信号检测部分包括：循迹探测模块、测距模块。控制部分包括：电机驱动模块、显示模块。模块框图如图2所示。2.1系统基本方案为实现各模块的功能，分别作了几种不同的设计方案并进行了论证。1.电源

8、模块论证与选择电源是一个系统正常工作的基础，电源模块为系统其他各个模块提供所需要