北京交通大学电脑鼠走迷宫技术详解

"北京交通大学电脑鼠原理与实践——基于MicroMouse615迷宫智能鼠" 本文档详细介绍了北京交通大学在电脑鼠（又称MicroMouse）领域的研究与实践，特别是基于MicroMouse615型号的智能鼠设计。电脑鼠是一种集成了人工智能、自动控制、传感器技术等多种学科知识的微型机器人，它能够在特定的迷宫环境中自主导航并找到出口。 电脑鼠的历史起源于20世纪70年代，随着计算机技术的发展，电脑鼠竞赛逐渐成为检验和推动这些技术进步的重要平台。这些竞赛不仅促进了人工智能的研究，也培养了学生们的创新思维和技术实践能力。电脑鼠平台通常包括硬件和软件两大部分，硬件涉及电路设计、传感器集成、电机驱动等，而软件则涉及到路径规划、实时决策算法的实现。 MicroMouse615的硬件原理主要涵盖以下几个方面： 1. 元件布局图和电路原理图：详述了电子元器件在电路板上的布置以及各部分电路的连接关系。 2. 电源电路：确保电脑鼠稳定供电，可能包括电池管理、电压转换等。 3. JTAG接口电路：用于编程和调试微控制器。 4. 按键电路：实现人工干预或设置的功能。 5. 红外检测电路：通过红外传感器探测迷宫墙壁，实现避障。 6. 电机驱动电路：控制电机转动，驱动电脑鼠移动。 在软件开发方面，文档介绍了如何配置和使用开发环境： 1. IAR EWARM是嵌入式开发的集成开发环境，用于编写和编译C/C++代码。 2. LMLINK调试器与IAR EWARM配合，用于程序的下载和调试。 3. 安装和配置过程包括安装开发工具、驱动和库文件，创建新项目，并对项目选项进行设置，以适应不同的硬件和功能需求。 4. 编译和运行过程涉及代码的编译、链接、生成可执行文件（hex和bin）以及在目标硬件上运行和调试。 实验部分涵盖了电池电压检测、红外线传感器测距、步进电机和直流电机的控制实验，这些实验旨在帮助理解电脑鼠如何获取环境信息和如何通过电机实现精确运动。 传感系统部分介绍了电脑鼠的感知设备，如红外线传感器用于测量距离，速度传感器监测运动状态，角度传感器用于确定姿态，这些传感器数据是电脑鼠智能决策的基础。 驱动系统部分详细讲解了步进电机和直流电机的工作原理和驱动方式，包括如何实现加减速控制，这对于电脑鼠在迷宫中的精确定位和快速转向至关重要。 这份文档提供了一个全面的视角，详细解析了电脑鼠从硬件构建到软件开发的全过程，对于学习和研究自动控制、机器人技术以及嵌入式系统的人来说是一份宝贵的参考资料。