计算机控制小车走迷宫..doc

姓名 班级 学号 具体负责的工作 联系方式 陈敏 F0602005 5060309174 负责方案设计，图像处理，路径算法 俞坚才 F0602005 5060209163 负责迷宫算法设计与调试，串口通信，单片机程序设计 @ 谭宏冰 F0602009 5060209319 负责小车的硬件调试，小车外形设计，串口调试 @ 梁家欣 F0602009 5060209318 负责资料查找与收集，小车硬件调试 @ 摘 要： 本项目采用ATMEL公司的AT89S52芯片为核心设计，实现小车在计算机控制下走出迷宫的功能。有一台小车和一个pc端，利用计算机处理采集到的图片判断小车及迷宫的相对位置，迷宫信息，在计算机端计算并选择路线，通过无线指令控制小车动作，使之依最佳路径离开迷宫。 关键词： 迷宫算法、无线通信、计算机、单片机 目 录 1. 整体介绍 1 2. 硬件部分 3 2.1 硬件元器件 3 2.2 调试过程 7 3. 软件部分 8 3.1 图像处理 9 3.2 迷宫算法 9 3.3 小车实时调整 10 3.4 串口通讯 10 4. 项目心得 12 4.1 系统的不足或可改进部分 12 4.2 感受及收获 12 5. 致谢 14 6. 参考文献……………………...…………………………………………………….15整体介绍 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。 小车上的控制电路对控制信号作出相应反应，驱动电机。 硬件部分 硬件元器件 这次科创3实验，用到两块主要的芯片，一块是CMOS8位微控制器，其主要功能是： · 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，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，AT89S52拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 其PDIP图如下： 另一块芯片是L298N，用它来控制两个电机。 管脚图如下： 每个管脚正常工作时的电参数如下： 调试过程 ?????? 我组的小车驱动使用的是外接USB5V电源，这样在有线通讯情况下就可以使用单根USB线传送通讯数据和5V电量，节省了导线，也免去了多余的电源设备，但5V的电量对于小车来说明显偏低，以致小车的行驶速度只有1cm/s左右，不过这只是时间上的问题，对整体性能发挥并无大碍。 ?????? 小车的有线通讯基本没什么问题，只需要注意在原有的电路板基础上除去底板的两个三极管，并且要将数据线中的TXD接线接到小车顶板的RXD接点上就可以了。 ?????? 但是小车的无线通讯并没有那么顺利，我组用了一个下午调试小车的无线模块，结果发现在有足够强的天线辅助情况下无线通讯仍然很不稳定，接收到的信号中仍然会产生不少噪音显著影响通讯质量，由于我组人员对于硬件调试并不熟悉，无法改善这一状况，故最终检测使用的还是有线