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电脑鼠走迷宫技术报告
电脑鼠技术报告 电脑鼠是使用嵌入式微控制器、传感器和电机部件构成的一种智能行走装置。电脑鼠可以在不同“迷宫”中自动记忆和选择路径,采用相应的算法,快速地达到所设定的目的地。 一.传感器: 规则没有限定传感器类型,周立功公司提供的电脑鼠套件使用的是红外一体式传感器。该传感器内部的带通滤波器中心频率为38KHz,所以驱动红外线的载波信号为38KHz时传感器最灵敏,其调制信号应该为12us的方波,通过调节驱动红外线的载波信号频率可以改变传感器的探测距离,在确定电脑鼠在道路中的位置,就可使用该方法,依次用不同的频率来驱动红外线,便可以探测出离墙壁的大概距离。 二.嵌入式控制器: 周立功公司提供的电脑鼠套件使用的是LM3S615,主要使用到的部分是JTAG口下载和调试测序,PWM模块以驱动红外线,GPIO口以驱动步进电机,AD模块检测电池电压。当然了,如果要独立开发新的电脑鼠,可能要使用更多的部分。 三.电机部件: 该部件要能够较为精确地控制电脑鼠的行进,毕竟迷宫的道路很窄,而且要通过电机来知道电脑鼠行进了多少个迷宫格以确定电脑鼠相对于整个迷宫的位置。所以可以采用步进电机,通过脉冲来控制步进电机的行进便可以知道电脑鼠行进的距 离,十分精确,而且在程序上容易实现,但缺点是速度慢,且要注意脉冲频率的控制,不可突变以免造成失步。也可以使用普通直流电机加码盘的方法,速度可以很快,但程序上不易实现。 四.程序: 可以将程序分为两层:底层驱动和高层算法。 1.底层驱动: 直接控制传感器和电机,可以完成传感器驱动、测距,电机精确步数、速度控制和前后左右转向。 2.高层算法: 包括迷宫搜索,记录迷宫状态,绘制迷宫图和“等高图“的产生,并选择最佳路径。 电脑鼠使用入门 EtomsElectronicsCorp. 电脑鼠使用入门 1.eRobot介绍 eRobot是义统公司所开发的一系列关于电脑鼠方面的产品。它分为以下几类:1.自走车eROBOT_01A2.遥控车eROBOT_02A3.影像车系列产品介绍说明。 以下笔者为大家介绍的是电脑鼠。 2.项目概述 说到迷宫,这是大家都知道的,但说到电脑鼠走迷宫,恐怕知道的人就不是很多了。所谓电脑鼠是指由微控制器、前视距离探测器、车轮编码器和驱动机构等组成的一个综合的系统;其中微控制器加上程序就相当于脑袋,前视距离探测器相当于眼睛,驱动机构相当于腿。本项目要实现的是用电脑鼠找出迷宫中通往终点的最短路径并以最快速度到达迷宫的终点。 3.eRobot-04A系统方块图 电脑鼠使用入门 说明: 微控制器采用台湾义统电子有限公司的ET44M210芯片,它是颗8位的精简指令集架构的CMOS微控制器; 前视距离探测器部分采用的是红外线方式,在电脑鼠的前方共有5组,分别探测前、左和右面到墙壁的距离。发射和接收分别受微控制器控制,即前视距离探测器; 驱动机构部分采用两只小型直流马达配上变速箱和车轮编码器组成,这部分的传感器用于检测车轮转速,即车轮编码器; 按键与显示部分有2个按键和LED,按键用于用户进行功能设定,LED用于工作状态显示; 电脑鼠使用入门 扩展总线部分采用8位总线方式,包含D0-D7、RW、CD、Enable它一些由用户定制的模块。可扩展RFMODULE控433MHZ(ETOMS)、RF27MHZ(ETOMS)呈现,如:和ETVISIONET21X130D 4.,高度6cm﹤450g速度:1米/秒 5.电气规格 工作电压: 工作电流:静态100mA,动态300mA。工作温度:10℃-45℃ 6.功能说明 电脑鼠从迷宫起点位臵前进,由程序判断通过前视距离探测器得到的迷宫状况,控制驱动机构前进或转向并记录路径和距离,由于起点位臵和终点位臵是已知的,虽然不知道具体路径,但通过编写算法程序即可找到最短路径,在重新开始时便可以最快速度从最短路径到达终点。 电脑鼠使用入门 电机控制功能 控制PORTF口即可控制电机的正反转动。 以下为电机控制接口 Motor_2_B对应PORTF的BIT0Motor_2_F对应PORTF的BIT1Motor_1_B对应PORTF的BIT2Motor_1_F对应PORTF的BIT3 向后运动时,左右轮都要反转,控制数据如下:Motor_2_B=High 一种电脑鼠走迷宫的算法 ■上海商学院张新谊 ───────────────────────────────────────────────────────────────── 电脑鼠实际上是一个由微处理器控制的,集感知、判断、行走功
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