电脑鼠优化：电路改良与搜索算法探索

"这篇文档是关于电脑鼠竞赛的毕业设计，涵盖了电脑鼠电路的改进和搜索算法的研究。设计者陈昱在物理与电子科学学院，由杨济民教授指导，研究内容包括数字PID、迷宫算法、红外测距、电机控制和RTOS的应用。" 在电脑鼠竞赛中，电路和算法的优化对于提升电脑鼠的性能至关重要。设计者首先对电脑鼠的核心部件——电源电路进行了改进，旨在提高其运行效率和稳定性。电源电路的改进包括对电机驱动芯片供电、系统供电以及传感器供电部分的优化。原始电路的问题和改进措施并未详述，但可以推测这些改进可能涉及到更高效能的电源管理，以确保电脑鼠在高速运行时的稳定供电。 此外，传感器电路的改进也是一个关键点。设计者介绍了传感器的工作原理，并提出了原电路与改进方案，虽然具体细节未给出，但可以理解为通过优化传感器布局和信号处理，提高了电脑鼠的环境感知能力，使其能更准确地识别迷宫的墙壁和路径。 在算法层面，设计者提出了电机控制算法，用于精确调节电机转速和方向，以实现精准移动。数字PID算法被应用在姿态修正中，这能够帮助电脑鼠在快速移动中保持平衡，避免因颠簸或转向过度导致的失误。传感器驱动算法则用于处理传感器收集的信息，连续转弯算法则保证电脑鼠在复杂环境中流畅转弯。迷宫信息采集算法和迷宫搜索与最短路径算法是核心，前者负责收集迷宫数据，后者则利用这些数据寻找最快的出路。 设计者采用了基于RTOS（实时操作系统）的多进程架构，这使得各个算法模块能够并发执行，提高了整体处理速度和响应性。同时，通过无线模块与上位机的通讯，实现了算法的实时跟踪与可视化，便于调试和优化。 这篇设计报告展示了如何结合电子技术、嵌入式系统、自动控制和动力学等领域的知识，来提升电脑鼠在迷宫竞赛中的表现。通过对硬件和软件的综合优化，电脑鼠不仅能在速度上有所提升，而且在路径规划和环境适应性上也有了显著进步。这种创新性研究对于参赛者和相关领域的研究人员来说，都具有很高的参考价值。