上海交通大学 电子信息和电气工程学院 科技创新 计算机控制小车走 ....doc

上海交通大学 电子信息与电气工程学院 科技创新【3】 计算机控制小车走迷宫实验报告 M08组 组长：乐佳琪 组员：冯可　陈治龙　黄莎 完成时间：2009/1/19  摘要 　　本报告包括了我组计算机控制小车走迷宫的图像处理、数据处理、迷宫路径算法、实时控制、串口通讯等软件设计及硬件控制。此外某些部分用系统框图进行了说明。还包括了系统的调试分析，心得体会和实物照片等等。 关键词 　　计算机控制小车走迷宫，软件设计 成员介绍 姓名 班级 学号 具体负责的工作 联系方式 乐佳琪 F0703033 5070309832 图像处理部分程序；迷宫算法与小车部分程序；材料采购； lejiaqi0726@ 冯可 F0703033 5070309824 串口与单片机部分程序；迷宫制作； fk.soleman@ 陈治龙 F0703034 5070309849 小车硬件调试；串口与单片机部分 my-rei@ 黄莎 F0703034 5070309843 小车美化；中期汇报PPT制作;写报告；网页制作 shasha8874@ （从左到右）乐佳琪　陈治龙　黄莎　冯可 项目介绍 任务目标 由计算机发出指令控制小车从迷宫入口处开始运行，自动行驶至出口处（出入口均可自行设定明显标志） 整体过程 （１）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，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。 系统示意图如下： 整体完成情况 本组主要完成了计算机对小车的控制，对迷宫的分析，等工作。但是由于时间关系，并未能完美的实现走出迷宫的工作。但是各个分项均完成。 本组基本上完成了本次实验的内容，虽然仍有许多，但如果时间足够，且能获得更多的帮助的情况下，应该可以完成的更好。 硬件部分介绍 　１.硬件元件介绍 (1)小车：小车由底板、车体和89S52组成。底板负责向小车提供8V电压，向89S52提供5V工作电压以及转换各种信号。车体为所有部件的载体。89S52负责将信号转换成控制信号。 小车外壳成品图如下： 　(2)无线收发模块： 无线模块分为收发两部分，发送部分与串口相连，接受串行通讯标准的TTL高低电平，将其调制后作为无线信号发送出去。接受部份将发出的无线信号转化成标准串行通讯信号发送给小车。 　①CMOS8位微控制器 　　　主要功能： 　　　· 兼容MCS-51指令系统 · 8k可反复擦写(1000次）ISP FLASH ROM · 1000次擦写周期 · 32个双向I/O口 · 4.5-5.5V工作电压 · 3个16位可编程定时/计数器 · 时钟频率0-33MHz · 全双工UART串行中断口 · 128x8bit内部RAM · 低功耗空闲和省电模式 · 中断唤醒省电模式 · 3级加密位 · 看门狗（WDT）电路 · 软件设置空闲和省电功能 · 灵活的ISP字节和分页编程 · 双数据寄存器指针 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，其PDIP图如下： L298N（用来控制两个电机） 其管脚图如下： 　　（４）USB转RS232线： 负责电脑与小车间的串行通信。 电脑及摄像头。 在实验初始阶段，我们的车子一直不能启动，有时候会突然启动一下，这可能是接触的问题。后来我们发现小车芯片上的部分焊接点没有焊好，并且有几条线已经快要脱离了，于是我们重新进行了焊接， 并且重新烧入了程序，小车就能够跑self test程序了。 软件部分介绍 编程语言：c++ 编译环境：VC6.0 所加载类库：OpenCV图像处理库，EasyComm串口读写类 主要流程： 　（1）摄像头获取迷宫图片，做整个过程的背景 　（2）人工标记入口，得到入口坐标 　（3）人工标记出口，得到出口坐标 　（4）通过迷宫算法由计算机找到一条可行的路径，保存关键标点 　（5）小车放置入口处，开始行进 　（6）摄像头实时捕捉小车位置，与计算路径相比较，并通过串口自动向小车发送调整指令 　（7）