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首页基于视频的自动巡航智能小车的设计与实现
为了进一步提高自动巡航智能小车的速度,将采集图像的模拟CCD摄像头架高并减小其俯角,并在单片机外部搭建高速AD转换电路;采用H桥驱动电路正反向驱动智能小车前进和刹车,结合速度编码器实时获取车速,并对其运用PD算法进行控制;改进舵机的安装方式为立式并架高以增强其响应速度,结合速度编码器实时获取车速并对其运用PD算法进行有效调节。结果表明,智能车实现了前瞻大及转向响应灵敏,能够快速且稳定运行。
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第
29
卷 第
4
期 河 北 工 程 大 学 学 报
(
自 然 科 学 版
) Vol. 29 No. 4
2012
年
12
月
Journal of Hebei University of Engineering ( Natural Science Edition)
Dec. 2012
收
稿日期
:2012 - 07 - 06
作者简介
:
李鹏博
( 1986
年
- )
,
男
,
山
东莱西人
,
在读研究生
,
从事嵌入式应用技术方向的研究
。
文
章编号
:167 - 9469( 2012 ) 04 - 0074 - 05
基于视频的自动巡航智能小车的设计与实现
李
鹏博
(
河北工程大学
信息与电气工程学院
,
河北 邯郸
056038)
摘
要
:
为了进一步提高自动巡航智能小车的速度
,
将采集图像的模拟
CCD
摄像头架高并减小其
俯角
,
并在单片机外部搭建高速
AD
转换电路
;
采用
H
桥驱动电路正反向驱动智能小车前进和
刹车
,
结合速度编码器实时获取车速
,
并对其运用
PD
算法进行控制
;
改进舵机的安装方式为立
式并架高以增强其响应速度
,
结合速度编码器实时获取车速并对其运用
PD
算法进行有效调
节
。
结果表明
,
智能车实现了前瞻大及转向响应灵敏
,
能够快速且稳定运行
。
关键词
:
智能车
;
单片机
; CCD
摄像头
; PD
算法
; H
桥驱动电路
中图分类号
:TP368. 1
文献标识码
:A
Design and implementation of an automatic cruise
intelligent ve hicle based on vidio
LI Peng - bo
( College of Information & Electrical Engineering,Hebei University of Engineering,Hebei Handan 056038,China)
Abstract: In order to increase the automatic cruise smart car's speed,we raise the analog CCD cam-
era,reduce its angle of depression,and build a high - speed AD converter circuit outside the micro-
controller. In the driving part,we use the H - bridge driver circuit to drive the smart car forward and
brake. The real - time speeds were obtained combining with speed encoder,and controlled by PD al-
gorithm. In the turning parts,we improve servo mounting for vertical through heightening its position.
The conclusions prove that the smart car get a greater foresight and a sensitive turning response. It can
operate quickly and stably.
Key words: intelligent car; single - chip; CCD camera; PD algorithm; H bridge
智
能车
( intelligent vehicle,IV)
又称轮式移动
机器人
,
是一个集环境感知
、
规划决策
、
操作控制
等功能于一体的智能体
,
涉及机械
、
运动学与动力
学
、
电子
、
计算机
、
信息处理
、
控制和人工智能等科
学技术领域
[1]
。
在智能车技术的运用中
,
除
了能
够让其自动识别各种不同形式的道路外
,
如何让
其达到并维持较高的运行速度
,
是智能车控制的
一个关键问题
。
舵机的响应速度和道路信息提取的可靠性
,
是制约智能车车速的两个主要因素
。
在提高舵机
响应速度方面
,
张淑谦等
[3]
对智能车舵机转向控
制
算法进行了研究
,
提出了效果较好的
PD
控制算
法
。
韩毅等
[4]
通
过细化舵机控制量及延长舵机力
臂来提高其控制精度和响应速度
。
在道路信息提
取方面
,
目前普遍采用边缘检测法
。
本文通过改
进舵机的安装方式
,
增加其力臂长度
,
进一步提高
其响应速度
;
通过引入一个动态阈值来改进道路
信息提取的可靠性和稳定性
。
1
系
统硬件设计
系
统硬件以飞思卡尔半导体公司的
16
位系
列单片机
XS128
为主控核心
,
共分为
5
大模块单
元
:
电源管理单元
、
图像采集单元
、
方向控制单元
、
电机驱动单元
、
车速检测单元
。
其中
,
电源管理单
元如图
1
所示
。
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