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CN201965486U - 智能循迹小车 - Google Patents

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CN201965486U CN2010206627254U CN201020662725U CN201965486U CN 201965486 U CN201965486 U CN 201965486U CN 2010206627254 U CN2010206627254 U CN 2010206627254U CN 201020662725 U CN201020662725 U CN 201020662725U CN 201965486 U CN201965486 U CN 201965486U
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刘欢
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Xian University of Technology
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Xian University of Technology
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Abstract

本实用新型提供一种智能循迹小车，电源电路的输出端与OV6620图像采集模块的输出端与MC9S12XS128控制器的输入端连接，RS232通信模块的输入端与MC9S12XS128控制器的输入端连接；MC9S12XS128控制器的输出端分别与舵机和MC33886驱动模块的输入端连接，舵机的输出端与前轮连接；MC33886驱动模块通过直流电机与后轮连接，直流电机还通过车速检测模块与MC9S12XS128控制器的输入端连接。其有益效果是，它可自动按照既定路线进行行走，无需人为操控，且简化了CCD等传感器的复杂控制算法和电路，在满足需求的前提下，实现了算法，电路和成本的最优化。

Description

智能循迹小车
技术领域
本实用新型属于机器人自动引导技术领域，涉及一种智能循迹小车。
背景技术
计算机视觉技术自起步至今已有近20年的历史，最早由美国麻省理工学院Marr教授等人率先开始奠基工作。随着自动化技术的发展而逐渐发展和完善。美国NI公司生产的高性能IMAQ Vision平台，能匹配实际生产需要的工业视觉检测系统。而计算机视觉技术实模式识别的一个分支。模式识别在生产生活的各个方面都有着广阔的应用前景。
智能汽车，是一种集环境感知、规划决策自动行驶等功能于一体的综合系统，集中地应用到自动控制、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。目前，智能车领域的研究已经能够在具有一定标记的道路上为司机提供辅助驾驶系统甚至实现无人驾驶。这些智能车的设计通常依靠特定的道路标记完成识别，通过推理判断模仿人工驾驶进行操作。通常，智能车接受辅助定位系统提供的信息完成路径规划，如由GPS等提供的地图，交通拥堵状况，道路条件等信息。而我们的智能小车与实际的智能车密切相关，虽较为简单，但同样涉及多方面知识，仍能达到预期的研究效果。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种智能循迹小车，解决了现有技术中存在的循迹精度低的问题。
本实用新型采用的技术方案为：一种智能循迹小车，包括 MC9S12XS128控制器、车速检测模块、直流电机、后轮、 MC33886驱动模块、舵机、前轮、电源电路、OV6620图像采集模块和RS232通信模块；电源电路的输出端与OV6620图像采集模块的输出端与MC9S12XS128控制器的输入端连接，RS232通信模块的输入端与MC9S12XS128控制器的输入端连接；MC9S12XS128控制器的输出端分别与舵机和MC33886驱动模块的输入端连接，舵机的输出端与前轮连接；MC33886驱动模块通过直流电机与后轮连接，直流电机还通过车速检测模块与MC9S12XS128控制器的输入端连接。
本实用新型的有益效果是，它可自动按照既定路线进行行走，无需人为操控，且简化了CCD等传感器的复杂控制算法和电路，在满足需求的前提下，实现了算法，电路和成本的最优化。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图中，1. MC9S12XS128控制器，2.车速检测模块，3.直流电机，4.后轮，5. MC33886驱动模块，6.舵机，7.前轮，8.电源电路，9.OV6620图像采集模块，10.RS232通信模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种智能循迹小车，包括 MC9S12XS128控制器1、车速检测模块2、直流电机3、后轮4、 MC33886驱动模块5、舵机6、前轮7、电源电路8、OV6620图像采集模块9和RS232通信模块10。电源电路8的输出端与OV6620图像采集模块9的输出端与MC9S12XS128控制器1的输入端连接，RS232通信模块10的输入端与MC9S12XS128控制器1的输入端连接；MC9S12XS128控制器1的输出端分别与舵机6和MC33886驱动模块5的输入端连接，舵机6的输出端与前轮7连接；MC33886驱动模块5通过直流电机3与后轮4连接，直流电机3还通过车速检测模块2与MC9S12XS128控制器1的输入端连接。
MC33886驱动模块5用于驱动直流电机3带动后轮4转动，MC33886驱动模块5的作用是将恒定的直流电源电压（电池电压）调制成频率一定，宽度可变的PWM脉冲电压序列，从而改变输出平均电压的大小。为了增强驱动直流电机3的能力，可将两片MC33886驱动模块5并联。而为了提高控制精度，则可将MC9S12XS128控制器1内部的PWM2和PWM3两个通道8位寄存器联成16位寄存器，并从PWM3通道输出脉冲。同理，可将PWM4和PWM5两个通道8位寄存器也联成16位寄存器，也从PWM5通道输出脉冲，PWM2和PWM3通道与引脚PP3和PP5复用，MC9S12XS128单片机的PP3和PP5引脚输出的PWM脉冲经器件6N137光耦隔离后，通过信号IN1和IN2进入MC33886 H桥输入端，MC33886 H桥输出端OUT1和OUT2分别接直流电机3电枢两端，从而控制直流电机3的四象限运行。
为了构成闭环系统，需要检测小车的速度，本实用新型中的反馈通道采用了欧姆龙公司的增量型旋转编码器E6A2CS3C，并采用五线制（三根脉冲线，2根电源线），分辨率为200P/R。
本实用新型采用的是FutabaS3010型号的舵机6，该舵机6实质上是一个位置随动系统，它由舵盘，减速齿轮组，位置反馈电位计，直流电机和控制电路组成，通过内部位置反馈，可使它的舵盘输出转角正比于给定控制信号，这样，在负载力矩小于其最大输出力矩的情况下，它的输出转角就会正比于给定的脉冲宽度。FutabaS3010型号的舵机6的接口是三根线，黑色线（接地），红线（电源线）和白线（控制信号线）。为了提高舵机的响应速度，一般选择最大的工作电压7.2V，并将单片机内部PWM0和PWM1两路8位输出级联成一个16位PWM输出，然后从PWM1通道输出脉冲。同时由于PWM1通道和引脚PP1复用，因此，引脚PP1便可输出控制脉冲给舵机6。
本实用新型采用OV6620图像采集模块9来采集路面信息，MC9S12XS128控制器1则分析和处理图像数据，识别道路中央黑色引导线，MC9S12XS128控制器1还可以根据前方黑色引导线距车体中心线之间的偏差输出控制信号给舵机6和MC33886驱动模块5，进而控制小车的前轮7和后轮4，进而控制小车，以实现快速稳定的循迹行驶。

Claims (1)

1.一种智能循迹小车，其特征在于：包括 MC9S12XS128控制器（1）、车速检测模块（2）、直流电机（3）、后轮（4）、 MC33886驱动模块（5）、舵机（6）、前轮（7）、电源电路（8）、OV6620图像采集模块（9）和RS232通信模块（10）；电源电路（8）的输出端与OV6620图像采集模块（9）的输出端与MC9S12XS128控制器（1）的输入端连接，RS232通信模块（10）的输入端与MC9S12XS128控制器（1）的输入端连接；MC9S12XS128控制器（1）的输出端分别与舵机（6）和MC33886驱动模块（5）的输入端连接，舵机（6）的输出端与前轮（7）连接；MC33886驱动模块（5）通过直流电机（3）与后轮（4）连接，直流电机（3）还通过车速检测模块（2）与MC9S12XS128控制器（1）的输入端连接。
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