实验五综合对抗演示实验-中北大学.docVIP

实验五 综合对抗演示实验 一 实验名称 综合对抗演示实验 二 实验目的 通过获取战场图像，制定对抗策略、路径规划、目标定位跟踪、设计对抗规则，完成双方坦克的综合对抗。 三 实验内容 综合对抗演示实验包括驱动控制功能、超声测距功能和敌我识别对抗功能等。通过获取双方作战态势，制定对抗策略，根据预先设计的对抗规则，完成双方对抗。 MCU模块：由一片atmega128主控制器和一片atmega8辅助控制器及其外围电路组成，是坦克驱动部分整个系统的控制核心。Atmega128单片机是一款高性能、低功耗的AVR 8位微处理器，处理速度可达1MIPS/MHz,应用先进的RISC结构，特别是具有I2C、SPI、PWM、RS232串口、ADC、定时器等功能十分全面的外设。 (2) 电机驱动系统：单路电极驱动模块由一片L9110及其外围电路组成，用于驱动直流电机。L298P是SGS公司的产品，为20管脚的专用电机驱动芯片，内含二个H-Bridge 的高电压、大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑准位信号，可驱动46V、2A以下的步进电机和直流电机，具有高电压、高电流的特点。整个战车的电极驱动系统由三路单路电极驱动模块组成。 (3) 红外打击系统：接受模块由一个红外接收管构成，接受对方车辆发射的红外攻击信号。发射模块由一只红外发射管及红外编码驱动芯片组成，发射红外攻击信号。 (4) LED生命值显示系统：由四只LED组成，显示当前的生命值。其四个LED以共阳极的形式接入系统，以尽量使主控芯片的输入输出平衡。 (5) 无线收发系统：上位机无线部分由atmega8单片机、NRF24L01无线模块及PL2303组成，下位机采用NRF24L01配合atmega8构成。NRF24L01采用FSK调制，内部集成NORDIC公司自家的Enhanced Short Burst协议，可实现点对点或是1对6的无线通信，无线通信速度可达2.4Gbps，并可以通过配置其寄存器实现调频传输。用于同PC以及其他车辆进行无线通讯和数据传输。 (6) 供电系统：主板电源模块采用两片REG1117-3.3和一片REG1117-5.0及滤波电路组成，其中REG1117-5.0提供5V的输出电压，供MCU及其他额定电压为5V的芯片使用，REG1117-3.3提供3.3V输出电压，供下位机无线模块及语音模块使用。上位机无线模块电源采用REG1117-3.3稳压芯片，提供3.3V的输出电压。 (7) 语音系统：WT588DT语音芯片配合与扬声器接受主控制器控制，在特定的时刻，播报特定的语音信息。 (8) 光电传感器系统(具体说明见附录)：该模块由ST188光电式传感器形成，ST188光电式传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成；检测距离在4-13mm ；采用非接触检测。其原理是AK间导通时二极管发出红外光，当没有物体反射红外线时，之间截止，无电流流过，输出电压为电源电压高电平。当有物体反射红外线时，导通，输出端就相当于接地，输出电压为低电平。 (9) 超声测距模块(具体说明见附录)：由HC-SR04超声波测距传感器组成，可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测量精度可达到3mm，模块包括超声波发射器、接收器。 3.3 开发环境说明 该设计采用LabWindows/CVI 编写上位机控制台软件；CodeVisionAVR作为MCU软件开发平台；专用的ISP下载器作为MCU烧录程序；AvrStudio作为AVR微控制器的在线仿真环境(由于主控板在设计时没有预留JTAG端口，所有本系统不能在线仿真，本书关于AvrStudio使用的介绍，只是为了便于同学们对AVR微控器的学习能有更多的了解)。 LabWindows/CVI 是National Instruments 公司(美国国家仪器公司，简称NI 公司)推出的交互式C 语言开发平台。LabWindows/CVI 将功能强大、使用灵活的C 语言平台与用于数据采集分析和显示的测控专业工具有机地结合起来，利用它的集成化开发环境、交互式编程方法、函数面板和丰富的库函数大大增强了C 语言的功能，为熟悉C 语言的开发设计人员编写检测系统、自动测试环境、数据采集系统、过程监控系统等应用软件提供了一个理想的软件开发环境。 CodeVisionAVR 是一款专为Atmel AVR 系列微控制器而设计的交互式C 编译器、集成开发环境（IDE）和自动程序生成器（APG）。 图 2 安装固定免驱摄像头，将USB端直接接到PC机，另一端固定在一定高度，便于更好的获取对战信息，如图3所示，安装的位置有利于实时观察对战坦克双方的战斗姿态，以便于及时控制对战进程； 图 3 (3) 把高速线缆一端与无线收发模块连接，另一端通过USB接口与PC