课外科技创新报告 M01 组 一.项目名称:计算机控制小车走迷宫 二.小组成员信息,分工情况:
作品图: 1.迷宫 2.小车:上面盖着用于识别的 红圆和蓝圆
组长:李君 学号:5062119026 1.购买摄像头等材料 2.提交每周进度表及关注 eelab 上的信息 3.制作迷宫 4.写科创报告
组员:陈伟伟 学号:5062119002 1. 2. 3. 4. 小车的接线,焊接 标志圆的制作 整体调试及给小车拍视频 写科创报告
组员:李重贤 学号:5062119029 1. 2. 3. 4. 制作迷宫 单片机编程 整体调试 写科创报告
组员:张博 学号:5062119030 1. 图像处理编程 2. 整体调试 3. 科创报告的撰写,网页制 作
三.项目介绍,整体完成情况,及自我评价. 1.项目介绍: 计算机通过摄像头采集迷宫和小车图像,分析迷宫路径和小车位置及角度,发出 指令控制小车走迷宫. 2.完成情况: 调节好光线和阈值,小车可以在计算机的控制下从迷宫的一点走到另一点. 3.自我评价:我们做的小车能够在光线和阈值调好时从给定的起点走到给定的终 点.总的来说,我们对自己的作品还是比较满意的. 四.项目整体结构说明
(1)迷宫的图像处理是与迷宫的制作相适应的.本组采用的 4*4 格的迷宫.迷 宫共有 16 格格子.两个格子之间有墙就贴上黑纸带. (2)摄像头拍到迷宫的图像后.首先做透视变换得到俯视图.然后对图像二值 化,将迷宫的情况提取出来,黑的代表墙.有没有墙是根据某个区域类黑点相对 白点的数目判断的,是一个概率问题. (3)本组思路的关键在于:对 4*4 的格子,把每个格子当作一个结构体,每个 结构体包括了行号列号及前后左右是否有墙.用 C 语言表示就是: struct lattice{ int row; //行号,取值为 1,2,3,4 int colomn; //列号,取值为 1,2,3,4 bool top; //判断前面有没有墙,有则取 1,反之取 0 bool bottom; //判断后面有没有墙,有则取 1,反之取 0 bool left; //判断左面有没有墙,有则取 1,反之取 0 bool right; //判断右面有没有墙,有则取 1,反之取 0 } (4)本组设计的思路流程图如下:
摄像头 摄像头采集到 4*4 的迷宫图像 小车和 迷宫 透视变换得到迷宫俯视图
二值化迷宫得到迷宫的黑白图, 白色部分可以走小车,黑色为墙
摄像头不断采集小车的图像
手动选取迷宫四个顶点
对图片阈值处理得到小车 的位置和角度
通过迷宫四个顶点得到 5*5 的格点的坐标
终 点
判断每两个迷宫的格子之间有没有墙
判断小车的路径以及下 一步该怎么走
发出指令, 小 车运动
五.硬件部分介绍 小车的功能是接受计算机发来的指令并运动.收到'0'前进,收到'1'左转, 收到'2'右转,其它不动. 1.单片机编程: 只需在小车 selftest 程序的基础上加上串口通信模块就行了. 串口 通信有两种实现方法, 一是串行中断, 二是循环控制. 我们组采用的后一种方法.
void main(void) { system_init();//初始化部分 RI=0; //初始时 RI 设为 0,接收 RxD 传来的数据 while(1){ //将串口数据接收的程序放在循环里面,不断地接收数据 if(RI==1){ //当串口寄存器 SBUF 接收到数据时,RI 会自动置 1 cmd=SBUF; //接收 SBUF 里面的数据 RI=0; //数据接收到之后,将 RI 置 0,继续接收数据 switch(cmd){ //分支语句根据接收到的数据选择动作 case '0': //'0'代表前进 drv_motor_set_speed(0, -25); drv_motor_set_speed(1, -25); wait(0.1); break; case '1': //'1'代表左转 drv_motor_set_speed(0, 25); drv_motor_set_speed(1, -25); wait(0.1); break; case '2': //'2'代表右转 drv_motor_set_speed(0, -25); drv_motor_set_speed(1, 25); wait(0.1); break; default: //其它情况不动 drv_motor_set_speed(0, 0); drv_motor_set_speed(1, 0); break; } } } } void system_init(void) { drv_timer_init(0,0,2,0,0,2); TH0 TL0 TH1 TL1 = = = = 0xec; 0xec; 0xe8; 0xe8;//Bode rate 1200

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