关于机器人的寻线行走，除了要求准确之外，机器人寻线速度要求也明显提高，速度往往成为某些竞赛取胜的要害。在最近教育部推出的全国大学生智能轿车大赛中，更是将寻线速度定为竞赛的主题。本文对此类赛事进行了相关总结，提出了一种将单片机作为中心操控器，使用低分辨率摄像头替代通用光电传感器的机器人高速寻线行走机构规划办法。
中心操控器规划
为了完结视频收集，考虑归纳性价比、设备装置等要素，中心操控器选用Freescale公司的16位高性能单片机——MC9S12DG128（以下简称S12）。它的指令处理时钟能够到达38MHz，其A/D转换器的作业时钟能够到达16MHz，用于收集视频。一起它具有8路PWM通道，操控舵机和直流电机完结转向和速度操控;8路捕捉/比较通道获取作为速度传感器的编码器脉冲信号;串行通讯接口用于无线调试;多达64 个IO（经过IO复用方法）满足用于状况显现及参数设置。别的，其具有128k的flash存储空间，无需进行存储器扩展，在片内就能够完结视频数据存储和调用。如图2所示，整个体系选用一块单片机，无需添加其他操控器、存储器，成为真实的“单片”体系。
视频收集模块
由于单片机A/D速度限制，需求选用低分辨率的是非摄像头。由于低分辨率意味着视频单行扫描时间的添加，而是非摄像头意味着只需求单路A/D就能够完结视频收集作业。挑选了Omvision出产的ov5116芯片为内核的CMOS是非摄像头，分辨率为320×240，图画改写频率50Hz。一起选用LM1881视频同步信号别离芯片提取视频信号中的行同步和场同步信号，连入s12的脉冲捕捉通道。经过捕捉信号触发AD模块作业，收集存储视频数据。
图3 视频收集电路原理图
电机操控及电源
RS-380SH直流电机作为主驱动电机，经过PWM信号操控。选用Freescale公司的MC33886全桥驱动芯片，经过两路半桥完结电机正回转。这儿的电机回转并不为完结倒车，而首要用于车体减速。在进行电机正回转切换时，电机驱动电流会跟着负载增大而瞬间扩大，因而需求增大稳压才能，确保体系正常作业电压，防止单片机主动重启。在整个体系中，有多种电压需求，单片机和舵机为5V供电;CMOS摄像头为 6～9V。因而，为了便利开发，这儿选用最常用的7.2V充电电池组。只需在体系内参与5V稳压芯片，供给5V电压。
本文规划了一个根据视觉的以高速寻线为意图的行走机器人体系。体系选用一块高性能单片机，完结了从视频收集到视频处理，终究完结速度和转向操控的一套寻线行走功用。体系简便灵活，无需存储器扩展和其他可编程器材合作，建立费用低。该计划在参与第一届全国大学生智能车大赛中，体系运转平稳，取得了十分优异的成果。
