基于cmos传感器的智能小车设计

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摘要:介绍了一种基于Freescale公闭的16位HCSI2单片机的-种智能车控制系统，它采用黑白CMOS摄像头作为路径识别装置,通过图像识别提取路径信息。利用单片机产生PWM波。控制小车速度和转向,利用自制的速度传感器来获取小车当前速度,实现速度的闭环控制,增加小车的稳定性,较之常规的光电传感器识别路径方案,利用摄像头传感器可以获取更多的路径信息。测试结果表明,智能车能按任意给定的黑色引导线更能以较快的速度平稳地运行。


/ V7 l( a( F; W: F8 B智能车系统是以迅猛发展的汽车电子为背景“,它是一种集环境感知、规划决策、自动行驶等于一体的综合系统，集中的运用到自动控制,模式识别.传感器技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科,是典型的高新技术综合体,具有重要的军用及民用价值'”。通常智能车系统要求小车能够在白色的场地上,通过自身自动调整转向角和车速,使其能自动地沿着一条任意给定的黑色带状引导线行驶。目前在国内主要采用红外光电传感器进行路径识别[”1,该方法的主要缺点是检测前瞻距离短,检测精度低并且耗电量比较大,利用摄像头检测则具有检测距离大,检测范围寬,检测道路参数多等优点,是今后智能车系统发展的方向“。本文基于低功耗CMOS摄像头设计了一种智能车,采用非线性P算法控.制舵机转向,通过PID算法控制直流电机。该系统主要由HCS12控制核心模块、电源模块.直流电机驱动模块.图像采集模块、舵机驱动模块、速度采集模块和调试接口模块组成,其结构框图如图1示
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路径识别功能由面阵CMOS摄像头实现,将圈1智能车控制系统框圈HCS12单片机的总线时钟提高到32 MHz,它就可以采集并处理40 x27像索的图像信号。舵机控制采用非线性P算法进行调节,而车速控制采用PID控制算法，软件设计中实时采集路况信息和速度信息,实现整个系统的闭环控制。

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