基于CCD传感器的智能车设计 北京科技大学智能车实验室 陈曦 http://www.5470.cn/smartcar/
目录 CCD智能车电控系统 1 为什么要使用CCD? 2 电机、舵机控制 3 程序流程 4 www.5470.cn/smartcar/
1.CCD智能车电控系统 www.5470.cn/smartcar/
1.CCD智能车电控系统 CCD摄像头 直流电机 舵机 单片机最小系统(上) 系统主板电路(下) 电池 直流电机驱动电路 www.5470.cn/smartcar/
2.为什么要使用CCD? 为什么选择CCD? Reason 1 Reason 2 较大的前瞻距离,可以使小车在高速行驶下有足够的时间依据路况进行调整 Reason 2 丰富的视频图象信号,为小车提供丰富了路面信息,为小车调整速度转向提供各种参考数据 www.5470.cn/smartcar/
高速情况下,对赛道的提前判断和相应很重要,使用摄像头可以有效的实现这个目的。 2.为什么要使用CCD? 较大的前瞻距离 高速情况下,对赛道的提前判断和相应很重要,使用摄像头可以有效的实现这个目的。 在全国比赛中,我们所设计的智能车图象采集系统,摄像头有效前瞻距离最大可达2.5米,在全国所有队伍中处于前列。 www.5470.cn/smartcar/
2.为什么要使用CCD? 丰富的视频图象信号 摄像头采集的数据为二维图象信号,我们可以根据这个图象知道下面的赛道类型,如果是直道就高速行驶,如果是弯道就以合适的速度行驶。而且可以根据赛道的不同类型采取不同的控制策略。 下面是几张摄像头采集回来的图象。 www.5470.cn/smartcar/
2.为什么要使用CCD? CCD摄像头采集回来的直线图象 www.5470.cn/smartcar/
2.为什么要使用CCD? CCD摄像头采集回来的弯道图象 www.5470.cn/smartcar/
2.为什么要使用CCD? CCD摄像头采集回来的S弯图象 www.5470.cn/smartcar/
2.为什么要使用CCD? 手 www.5470.cn/smartcar/
3.电机、舵机控制 PID PWM 驱动 电机 测速 闭环速度控制 直流电机控制系统 www.5470.cn/smartcar/
3.电机、舵机控制 PID PWM 黑线位置 然后,把黑线位置作为控制系统输入量,使用PID算法对舵机角度进行控制,实现舵机快速响应。 首先,要对像头采集来的图象进行分析,得到我们所需的黑线位置及变化情况。 然后,把黑线位置作为控制系统输入量,使用PID算法对舵机角度进行控制,实现舵机快速响应。 最后,以PWM波的形式向舵机输入控制信号,实现智能车转向控制。 www.5470.cn/smartcar/
4.程序流程 速度控制 转向控制 图象处理 图象采集 高速稳定行驶! www.5470.cn/smartcar/
4.程序流程 程序流程简介 电机控制 图象采集 舵机控制 信号处理 使用增量式PID算法对电机 进行闭环速度控制,有效控 制电机加减速 图象采集系统电路设计方法 很多,根据不同的图象采集 电路设计方案,编写相应的 图象采集程序,得到清晰的 图象数据。由于单片机的运 算速度有限,因此编写高效 的图象采集程序很有难度, 需要不停的理论分析、思考 和尝试。 使用位置式PID算法对舵机 进行控制,以实现舵机快速 响应 信号处理 得到图象数据后,要对图象进行很多处理,包括 去噪、黑线边缘提取、黑线分离、黑线中心计算 分析赛道类型、分析赛道变化情况等,这个是整 个程序里比较重要也是比较复杂的部分。 www.5470.cn/smartcar/
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