一种基于ＣＣＤ摄像头的模型车循迹装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于ＣＣＤ摄像头的模型车循迹装置，该装置采用ＣＣＤ摄像头作为传感器，进行图像摄取工作，经过图像处理电路进行行场分离后传输给单片机运算分析，判断出赛道中心引导线的位置，结合模型车本身的运动状态，单片机通过控制舵机来调整模型车的前轮转向，通过控制带动后轮转动的电机来调整模型车的行驶速度，使得模型车始终沿着中心引导线前进，从而顺利完成自主循迹。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于智能检测控制领域，特别涉及一种基于CCD摄像头的模型车循迹装置。
技术介绍
近几年来，“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛日益成熟，竞赛越来越激烈。比赛要求在组委会提供统一竞赛车模、单片机、开发软件Code Warrior和在线调试工具的基础上制作一个能够自主识别路线的模型车，它将在特制的跑道上实现自主循迹。循迹功能实现的好坏对模型车整车的性能起决定性的作用。目前使用红外探测黑白线的模型车，在模型车前端安装一循迹板电路，由于安装距离的限制，使得其前瞻性较差，且容易受到环境光线的干扰。因此，设计一种新的模型车循迹装置，很好的实现模型车的自主循迹，以优异的成绩完成比赛，是组委会所关注的。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，为了更好地实现模型车的自主循迹，提出本技术。本技术的目的在于，提供一种基于CCD摄像头的模型车循迹装置，它具有良好的前瞻性，性能稳定，实现简单。为了实现上述任务，本技术采取如下的技术解决方案：一种基于CCD的模型车循迹装置，包括模型车的舵机和电机，其特征在于，该装置还包括：一CCD摄像头，用于图像摄取；一图像处理电路，用于对图像信息进行行场分离；一单片机，用于对数据运算分析，并控制舵机和电机来调整模型车的行驶状态，使得模型车自主循迹；所述的CCD摄像头与图像处理电路连接，图像处理电路与单片机相连，CCD摄像头和单片机分别连接有电源模块。本技术的其他特点是：所述的图像处理电路选择视频同步分离芯片LM1881。所述CCD摄像头的型号为YS-828。所述单片机选择16位的MC9S12DG128。本技术，结构简单，性能稳定，成本低。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是提供+5V稳定工作电压的电路图。图3是提供+12V稳定工作电压的电路图。-->图4是CCD摄像头电路连接原理图。以下结合附图对本技术作进一步的详细说明。具体实施方式参照图1，本技术的基于CCD摄像头的模型车循迹装置，包括模型车的舵机和电机，还包括：CCD摄像头，用于图像摄取；图像处理电路，用于对图像信息进行行场分离；单片机，用于对数据运算分析，并控制舵机和电机来调整模型车的行驶状态，使得模型车自主循迹；CCD摄像头与图像处理电路连接，图像处理电路与单片机相连，CCD摄像头和单片机分别连接有电源模块。在本实施例中，图像处理电路选择视频同步分离芯片LM1881，CCD摄像头的型号选择YS-828，单片机选择16位的MC9S12DG128。参照图2，随车附带的电池的电压是+7.2V，经过电源模块7805的降压处理输出+5V稳定电压，供给单片机MC9S12DG128，保证单片机MC9S12DG128正常工作；电源模块7805两端的两个330uF的电容起到保护的作用。图3则是将+7.2V的电池电压经过电源升压模块的处理输出+12V稳定电压，使得CCD摄像头正常工作；该升压电路使用了LT1070芯片，通过图3给出的电路图连接，使得连接到LM2940T12的管脚1上的电压为+20V，再通过LM2940T12降压至+12V，这样能更加有效地利用电池的能量。同样，两个330uF的电容（C6、C7）起到保护的作用。摄像头摄取的图像经过图像处理电路，向单片机MC9S12DG128传递信号，单片机MC9S12DG128运算分析后，通过PWM策略控制舵机转动，带动模型车进行前轮转向，通过PWM策略控制电机的转速，改变模型车行驶速度，从而实现模型车的自主循迹。参照图4，CCD摄像头工作后，所摄取的图像信息一是直接连接到单片机（MC9S12DG128）的管脚PAD00，一是通过一个0.1uF的电容连接到视频同步分离芯片LM1881的管脚2上，经过视频同步分离芯片LM1881的处理，分离得到的行信号和场信号分别发送到16位的单片机MC9S12DG128的管脚PT2和管脚PT3上。这样就实现了图像信息的采集。 其工作原理是：CCD摄像头进行图像摄取工作，摄取的图像经过图像处理电路传输给单片机运算分析，判断出赛道中心引导线的位置，结合模型车本身的运动状态，单片机通过控制舵机模块来调整模型车的前轮转向，通过控制带动后轮转动的电机来调整模型车的行驶速度，使得模型车始终沿着中心引导线前进，不冲出赛道，从而顺利完成自主循迹。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＣＣＤ摄像头的模型车循迹装置，包括模型车的舵机和电机，其特征在于，该装置还包括：一ＣＣＤ摄像头，用于图像摄取；一图像处理电路，用于对图像信息进行行场分离；一单片机，用于对数据运算分析，并控制舵机和电机来调整模型车的行驶状态，使得模型车自主循迹；所述的ＣＣＤ摄像头与图像处理电路连接，图像处理电路与单片机相连，ＣＣＤ摄像头和单片机分别连接有电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于CCD摄像头的模型车循迹装置，包括模型车的舵机和电机，其特征在于，该装置还包括：一CCD摄像头，用于图像摄取；一图像处理电路，用于对图像信息进行行场分离；一单片机，用于对数据运算分析，并控制舵机和电机来调整模型车的行驶状态，使得模型车自主循迹；所述的CCD摄像头与图像处理电路连接，图像处理电路与单片机相连，CCD摄像头和单片机分别连接有电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，刘伟，任德锟，张元艺，王良刚，阎景波，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]