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根据ATMEGAl6单片机和分级转向模块完成智能寻迹车模体系的规划

基于ATMEGAl6单片机和分级转向模块实现智能寻迹车模系统的设计-智能运输系统是未来交通运输系统发展的趋势,智能汽车在智能运输系统中扮演着十分重要的角色。作者提出智能寻迹车作为构建未来智能交通运输系统中重要部分,针对未来交通运输系统有导航线的环境命题假设下智能汽车的自主寻迹问题,提出一种基于视觉的智能寻迹车模设计方案,作为该假设问题的解决方案。

引 言

智能运输体系是未来交通运输体系开展的趋势,智能轿车在智能运输体系中扮演着十分重要的人物。作者提出智能寻迹车作为构建未来智能交通运输体系中重要部分,针对未来交通运输体系有导航线的环境出题假定下智能轿车的自主寻迹问题,提出一种根据视觉的智能寻迹车模规划计划,作为该假定问题的解决计划。

根据视觉的智能寻迹车模规划计划可以在线型杂乱,转弯半径不确定性大的情况下,使用视觉自主寻迹行进,分级准确转向。

1、 体系总体规划

根据视觉的智能寻迹车模体系以AVR单片机MEGA16为中心,由单片机模块、途径辨认模块、直流电机驱动模块、舵机驱动模块等组成,如图1所示。

根据ATMEGAl6单片机和分级转向模块完成智能寻迹车模体系的规划

直流电动机为车辆的驱动设备,转向电动机用于操控车辆行进方向。智能寻迹车模使用视觉在跑道上自主寻迹行进,分级准确转向。路途为318 mm宽白色底板,其间心张贴18 mm宽且线型不断改变的黑胶带。

2 、硬件规划

2.1 操控模块

寻迹车模选用AVR内核的ATMEGAl6。该芯片可以不需要外围晶振和复位电路而独立作业,十分合适智能寻迹车模的要求。操控器模块装置在广东奥迪玩具实业有限公司出产的雷速登1:24竞赛级遥控车模上。

2.2 途径辨认模块

选用反射式光电传感器来区别跑道上的黑色与白色,反射式光电传感器有光线发射端和光线接纳端,白底与黑线对发射端宣布光线的反射度不同,然后影响接纳端发生的电压。用反射式光电传感器、可调电阻运算放大器LM324组成传感器模块,如图2 所示。完成在不同赛道上输出凹凸电平,自主寻迹。

2.3 转向电机和驱动电机驱动模块

选用H桥电路来驱动智能寻迹车的前轮转向电机和后轮驱动电机,完成智能寻迹车左右转向、行进、撤退、加快、减速等功能。转向电机驱动电路如图3所示。其间前轮转向电机操控计划为分级转向操控,后轮驱动电机操控计划亦为开环操控。

2.4 分级转向模块

为了完成在不同的转弯半径处完成不同视点的准确转向,规划了分级转向电路,如图3所示。车模舵机中可变电阻阻值为1.8~4.2 kΩ,1接单片机A/D管脚。电压V为片内安稳基准电压,且可以看出:

以1号传感器为例,阐明分级转向视点核算。

传感器模块装置如图4所示,一切尺度经过前期规划核算,D点为前轮舵机可调电阻转向中心,A点为小车转向中心。当1号传感器检测到黑线时,前轮转向视点以及与前轮转向视点对应的前轮舵机中可变电阻转向视点核算为:

V3值线性正比于前轮舵机中可变电阻视点α1,因而,不同的传感器勘探方位,可以核算得出不同的抱负前轮转向视点,不同的抱负转向A/D电压,经过单片机丈量V3,即可换算前轮舵机中可变电阻转向视点a1,并与抱负转向A/D电压比较,当V3到达抱负转向A/D电压,单片机操控给舵机低电平,舵机停转,坚持转向,然后完成准确分级转向。

3、 软件规划

3.1 主程序规划

选用C言语在ICC—AVR开发环境下进行编程调试。主程序流程图如图5所示。

3.2 分级模块程序规划

ATMEGAl6能对来自端口A的8路单端输入电压进行采样。当片中ADC多功能寄存器ADMUX的REFSl和 REFS0设置为1时,VAREF=2.56 V,为片内安稳基准电压源,即图3中电压V。智能寻迹车转向极限为±30°,表1为5个光电传感器分级准确转向相应核算数据。

4 、结 语

根据视觉的智能寻迹车模规划计划可以在线型杂乱,转弯半径不确定性大的情况下,使用视觉自主寻迹行进,分级准确转向。关于环境光线的影响,可考虑添加滤波电路、优化操控算法添加其抗干扰才能。试验证明,该计划有杰出的寻迹作用。

责任编辑:gt

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