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1、电子设计中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2008年第24卷第3-2期文章编号:1008-0570(2008)03-2-0310-03智能寻迹小车的研究与设计TheResearchandDesignofIntelligenttrajectoryCar1张辉2(1.湖南科技学院;2.湖南大学)谭永宏TANYONGHONGZHANGHUI摘要:本文对目标识别与跟踪技术进行了分析,在此基础上结合智能小车目标跟踪系统的开发,详细讨论了特定目标跟踪系统的具体实现方法,红外传感器在目标识别中的应用以及小车智能控制的软、硬件设计。该
2、系统通过配置在智能小车上的红外传感器,采用红外传感技术对特定目标进行识别,在目标运动过程中,通过单片机接收计算机发出的命令控制智能小车跟踪目标,在没有人为干预的情况下,能够自主运行,稳定地跟踪目标,该设计为机器智能系统提供了一个研究平台。关键词:目标识别与跟踪;智能控制;红外传感器中图分类号:TP2文献标识码:AAbstract:Afteranalyzingtargetrecognitionandtrackingtechnique,amethodofdevelopingspecificallytargettackingsystem
3、ispro-posed,whichusesinfraredsensortotargetrecognition.Softwareandhardwaredesignofintelligentvehiclearepresentedindetail.技Thesystemusesinfraredsensortechnologytocognizethecertaintargetthroughinfraredsensorinstalledonthefrontoftheintelligentvehicle.Whenthetargetismovin
4、g,singlechipreceivesthecommandsfromthecomputerandthencontrolthevehicletotracetar-术get.Thesystemcanrunbyitself,regardlessofartificialcontrol.ThisdesignprovidesaplatformfortheresearchofMachineIntel-ligencesystem.创Keywords:targetrecognitionandtracking,intelligentcontrol,
5、infraredsensor本设计采用飞思卡尔的MC9S12DB128B作为智能小车核果产生直接影响。克服此缺点的方法:采用超高亮度的发光二极新心控制器,路面黑线检测采用反射式红外传感器,车速检测是管能降低一定的干扰,但这又会增加检测系统的功耗。通过改造结构,并使用反射式光电传感器实现的。电源供电是方案2:脉冲调制的反射式红外发射接收器。由于采用带有由电池提供的,我们在设计时将后轮电机驱动电路和前轮转向交流分量的调制信号,则可大幅度减少外界的干扰;此外红外发射接收管的工作电流取决于平均电流,如果采用占空比小的舵机驱动分开供电,采用
6、了强电流.弱电流分开,数字.模拟独立调制信号,在平均电流不变的情况下,瞬时电流很大(50～供电。同时合理利用了单片机的PWM控制口对电动机进行转100mA)(ST-188允许的最大输入电流为50mA),则大大提高了速控制,在此可靠硬件设计的同时,使用了一套独特的软件算信噪比。此种测试方案反应速度大约在5us。法实现了小车根据检测黑线的结果使系统达到在高速运动中方案3:采用多路阵列式光敏电阻组成的光电探测器。的精确控制,取得了很好的效果。方案4:采用CCD传感器,此种方法虽然能对路面信息进行准确完备的反应,但它存在信息处理满,实时性
7、差等缺点,而且此次比赛不允许用其它处理器,因此若采用CCD传感器,无疑会加重单片机的处理负担,不利于实现更好的控制策略(控制策略才是此次比赛的核心)。根据以上分析我们采用方案2,同时能实现的反射式红外发射接收器众多,我们选择了市场比较多见的ST-168,ST-图1智能小车实物与结构框图178,ST-188,ST-198,利用下面的电路对这四款对管进行测量比较,最终选择ST-178作为我们检测黑线的传感器。根据设计要求我们对小车的硬件部分分别介绍:1路面黑线检测模块关于检测模块大致可实现的方案有以下几种:方案1:采用发光二极管+光敏
8、电阻,该方案缺点:易受到外界光源的干扰,有时甚至检测不到黑线,主要是因为可见光的反射效果跟地表的平坦程度.地表材料的反射情况均对检测效谭永宏:在读硕士研究生图2检测黑线电路图3电机驱动电路基金项目:(本文获国家级课题《地方多科性本科院校应用型人才培
