基于线性CCD图像识别智能小车的设计与开发

文章采用MC9S12XS128高速单片机为主控芯片,TSL1401CL线性CCD为图像采集模块,LM2940为供电芯片,设计与开发出了一套智能小车系统.经测试,该智能小车能根据采集到的图像分析前方路径及障碍而实现智能驾驶.     

基于TSL模块的智能导航平台开发

智能导航平台是在一个标准汽车模型和直流电机基础上,配以单片机及外围电路共同构成的智能平台,其优点在于能够根据路况而改变和自动实现转弯等功能,这就对硬件机械的设计要求很高。基于此,本文研究了基于TSL1401线性CCD图像识别智能小车的设计与开发,分别进行了CCD传感器信号采集处理模块设计,主板及电机驱动模块设计,控制算法的编制及执行和调试、舵机控制设计与安装,通过系统硬件平台搭建和软件设计,采用TSL1401线性CCD作为小车的循迹模块来识别白色路面,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,完成了基本功能和系统调试,测试结果表明系统具有良好的避障成功率和控制精度。     

基于线性CCD的两轮自平衡智能小车控制系统设计

文中设计了一种基于线性CCD图像传感器的两轮自平衡智能小车。该车通过加速度计测量小车倾角和陀螺仪测量车的倾角速度,两个数据融合得到车的姿态,进而控制其自身平衡,通过线性CCD检测赛道的信息实现行走及转向.经实验验证,该智能小车系统稳定,鲁棒性强,符合我们设计的要求。     

构建基于线性CCD的直立行走嵌入式系统

为设计一种能在狭小和复杂电磁环境下运动的双轮直立系统,以飞思卡尔公司xs128嵌入式单片机作为控制和处理核心,通过线性CCD进行路况识别,并将MMA7260加速度计和ENC03陀螺仪采集的角度信号通过卡尔曼算法进行滤波,从硬件设计到软件以及算法调试。通过实验测试表明,本系统运行稳定、可靠,可适用于该种特定场景。     

基于KEA128芯片的直立电磁小车设计

本文以全国大学生智能汽车竞赛为背景,详细介绍了以KEA128单片机作为核心的一种可以实现电磁导航的直立智能车控制系统的设计过程。从直立车的平衡原理出发,介绍了智能车设计中硬件的各个模块以及软件设计过程中的直立环、速度环和转向环控制算法。最终通过不断的试验和测试,实现了车模在自平衡状态下稳定快速的运行。     

两轮直立车控制系统设计

本文介绍了两轮直立车控制系统的程序设计和硬件结构。通过对不同方案设计的实验,确定了目前的机械结构及控制参数,保障了高速行驶时的稳定性。根据CCD采集到的模拟赛道信息进行图像处理,获得车身位置,并通过控制两轮差速完成方向控制。描述了两轮直立车车控制系统的设计思想和实现方法,对系统中速度控制、直立控制和方向控制进行了分析,介绍了程序以及中断的设计。     

基于CCD图像识别的HCS12单片机智能车控制系统

介绍了一种基于飞思卡尔HCS12单片机控制的智能车系统.该系统以CCD摄像头传感器作为路径识别装置,通过图像识别提取路径信息,采用PD算法控制舵机转向,通过模糊设定速度和PID调整速度相结合的算法控制直流电机.较之常规的光电传感器识别路径方案,该摄像头传感器可以获取更多的路径信息,使智能车按任意给定的黑色引导线更能以较快的速度平稳地运行.     

基于单片机的智能小车行驶控制方案设计

以STC89C52单片机作为控制核心,提出了智能小车行驶控制方案,完成了硬件系统的设计,实现了小车的红外循迹和自动避障的功能.设计方案简单低廉、性能稳定、通用性强、控制精度高,具有较高的使用价值.     

基于Kinetis-K60单片机直立智能车的设计与研究

本文主要介绍了基于Kinetis-K60单片机控制车模实现直立行驶的原理及应用.其控制核心为飞思卡尔32 位单片机MK60FN1M0VLQ15,通过工字电感检测赛道上的电磁信号,将采集到的信号传送到单片机作为转向的依据,采用编码器来实时检测车模电机的转速,将采到的速度反馈到控制器,再通过单片机输出PWM信号来控制电机并改变车模的转向.此外,用IAR对程序进行编译下载,用Altium Designer绘制pcb电路板,最终实现对智能车的控制.     

基于视觉的智能寻迹车设计与实现

智能汽车在智能运输系统中扮演着十分重要的角色,智能寻迹车是利用视觉来控制运动方向的机电的智能装置,针对在有导航线的环境下自主寻迹问题,设计并实现了一种基于AVR单片机的智能寻迹车模.基于视觉的智能寻迹车模能够在线型复杂,转弯半径不确定性大的情况下,利用视觉自主寻迹前进,分级精确转向.     

基于线阵CCD的新型转速传感器

为解决已有转速测量方法动态范围受限,需附加测量元件影响转动与测量精度等问题,本文提出了一种基于线阵CCD的转速传感器。利用固定于转轴上的特殊设计条纹的反射,将转动变换成平动,利用CCD在微位移检测方面的优势,再结合高灵敏度的PIN管作为位置标志,同时实现了在低速和高速范围内的非接触、实时性测量。转速测量实验表明,本文传感器在0～8 000r/min内,分辨率可达0.86r/min,平均相对误差为0.59%,线性度为1.6%。     

基于智能车中摄像头的图像采集的研究

摄像头作为视觉信息采集工具被广泛运用到各种智能系统中。文中以全国大学生"飞思卡尔"杯智能车竞赛为背景。首先,通过选择CCD传感器进行路径识别,提取CCD的视频同步信号,控制单片机的A/D进行采集。由于复合视频信号中含有大量无效信息,采用外围芯片将视频信号分离,然后处理。对采集回来的视频数据进行二值化分割,去噪声处理,然后对信号进行滤波,提取黑线的中心位置,获取路径参数信息。一帧图像处理结束,根据图像的前视距离最近的黑线中心位置的偏移量和黑线斜率判断当前赛道信息,并结合预测算法,控制舵机的转向。使得小车能够保证稳定性的前提下,高速行驶。     

基于无线Wi—Fi的智能小车控制系统设计

设计了一种基于Wi—Fi的超低功耗远程智能小车控制系统.系统以STC89C52单片机作为主控芯片,采用Wi—Fi模块将视频模块采集到的小车的视频信号传输给智能终端,并将智能终端的控制信号发送给小车的控制核心—MCU,控制电机驱动模块实现对智能小车的控制,有效实现小车对陌生和危险环境的探索.结果显示,该设计可以实现有效距离的精准控制和实时视频的稳定传输.系统具有低功耗、低成本、运行可靠的特点,具有很好的实用价值和应用前景.     

基于FPGA的智能小车综合设计

针对数字电路教学过程中,如何进行课程综合设计问题进行了教学改革实践。首先论述了传统综合设计选题的局限性;接着重点阐述了如何选题、进行教学设计、考核评价方法;并以通信2019级的坡道循迹小车为例,介绍了设计要求与条件、设计方案与设计原理、设计结果,并做了总结。     

基于线阵CCD的精密尺寸测量系统

现有尺寸测量方式精度低,测量费时费力。为了 提高尺寸测量的精度,使测量系统便携化,操作简单, 文中实现了一种基于线阵CCD的精密尺寸测量系统。文中提出新的象元细分方法,将2个像 元间距为8μm的 线阵CCD等距错排并以60°斜放,可突破像元间距对测量精度的限制, 将最大测量误差减小为2μm,在此 基础上采用浮动阈值方法进行数据处理,实现高精度尺寸测量。利用FPGA进行硬件描述实 现线阵CCD的驱 动,对CCD的输出信号进行差分放大,采用硬件滤波方法消除曝光积分和转移过程中的电子 学噪声,采用10 位模数转换器实现数字量的并行输出,FPGA内部FIFO存储数字量结果。系统充分利用FPGA 的可编程资源, 有效降低了硬件设计复杂度,无需上位机或者ARM,节约成本,系统小型化便携化。实验表明, 该系统有效克服 光源及电子学噪声影响,可对1mm－29 mm的中型尺寸物体进行测量 ,误差小于2μm。     

基于CCD的微缝宽激光测量系统的改进

提出了以激光为光源的微缝宽度测量系统的新方法。从理论和实验上对几种影响激光衍射法测量微缝宽度的因素进行了研究,井以正交CCD组作为接收元件,改进了测量系统。与传统测量方法相比,不再有测量距离的不确定及CCD定位等问题。测量过程实现了非接触、高精度在线测量,系统性能稳定。     

基于VHDL的CCD驱动时序设计

本文介绍了使用一种标准的硬件描述语言VHDL编写CCD驱动电路的新方法，给出了时序仿真波形，并验证了其可行性。     

基于FPGA的线阵CCD驱动模块的实现

CCD应用的关键问题之一就是驱动电路的设计。以TCD1209D为例,设计并实现了一种CCD驱动模块。通过对TCD1209D芯片的时序分析,在ISE12.4开发平台上,运用Verilog HDL语言设计了TCD1209D的驱动逻辑电路,并构建了TCD1209D驱动模块的硬件电路。最后将设计的逻辑电路下载到XILINX公司的XC3S500E芯片上进行验证与实现。测试结果表明驱动电路能驱动TCD1209D正确工作并输出模拟图像信号。     

一种高速线阵CCD采集系统的设计

针对线阵CCD（ChargeCoupledDevice）及其外围器件时序复杂的特点,设计了一种高速线阵CCD采集系统。该系统采用MSP430单片机产生PWM信号实现各器件驱动时序,并将采集结果通过串口发送至上位机。介绍了系统组成及各器件时序同步的设计方法。实验结果表明,该线阵CCD采集系统能够很好的满足设计要求,可作为模块化电路集成到其它测量系统中。     

基于线阵CCD的多表面焦点偏移测量

在显微成像过程中,焦点偏移对长时间的活细胞观测等应用有很大影响,自动对焦技术是解决该问题最有效的技术手段之一。反射式的主动式表面偏移测量是显微镜实现自动对焦的关键,但是在存在多个表面反射的情况下如何进行准确的焦点偏移测量仍是需要解决的一个问题。本文提出了一种针对多表面反射的焦点偏移测量方法,该方法采用线阵CCD对反射光斑进行成像,不同表面反射回来的光斑在线阵CCD上可以很好的区分,通过窗口加权质心法够精确地测量所需要的表面反射光斑在CCD上的位移,从而精确测定焦点偏移,在样品干燥和样品湿润的情况下测量精度分别达到106 nm和111 nm。