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发表于 2019-3-5 20:36:51
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本帖最后由 电赛小编 于 2019-4-11 17:43 编辑
一、材料清单
硬件组件：MSP432P401R核心板、电源模块、电机驱动模块、编码减速电机组、红外遥控接收模块、红外测距传感器
软件:cloud composer Studio
工具：3D打印机、激光切割机、抛光机、电钻
二、项目介绍
本机器人组件作为一个基础版的迷宫机器人，可实现的功能相对有限，而且提供的东西比较有限，但是在板子是MSP432，是非常强大的32单片机，可以随意添加各种模块，我们在后期尝试加入**，MPU6050，蓝牙，超声波。选择该项目其实有很多原因，之前我们接触过51单片机，STM32单片机，K60，但是唯独没有接触过MSP系列单片机，所以非常想尝试接触一下。另外呢，今年我们准备参加河南省大学生机器人大赛迷宫组，包括车模的制作、程序的书写，硬件的制作，之前从未有过了解，在山穷水尽之时，TI恰逢其时伸出援助之手，千里送珍宝，礼轻情意重，在此再次感谢TI。项目的过程可谓一波三折，但是我们发扬了不放弃不抛弃的精神，废寝忘食，攻关克难，克服重重困难，攻占一座又一座堡垒，占领一座又一座堡垒。首先是组装，这肯定没啥难度，装不起来还玩啥，但是在这有点意见提一下，作为迷宫鼠，我感觉车子有点偏大，河南省机器人大赛以及其他比赛来看，车子都是小而精致的，所以在这里提供一下建议，车子应该再缩小点，（可能专家考虑到教学问题）。组装完毕就可以正式写程序调试了，但是问题来了，应该选择哪种编译软件呢，官方推荐CCS，但是我们觉得Keil也可以，而且电脑上本啦就有，可以省去下载的时间，但是我们找了好久，实在是找不到库，那没办法用寄存器版本吧，虽然比较麻烦，但是问题又来了，给的文档里边没有原理图，在群里问其他人有没有，大家都没有，后来在视频里找到了，只能在视频里截图保存，原理图搞定了，程序就好写了，下载时却下不进去，搞了好几个小时也没搞好，就是找不到原因，后来无奈换成CCS，但是这个CCS更折磨人，安装时有一个毛病，就是要把电脑里面的杀毒软件全部卸掉，否则安装不上，但是卸了却还是显示没卸掉，真是折磨人啊，后来用了cloud composer Studio，虽然有点卡，但是起码能用，能凑活。第一，要让电机跑起来，必须了解电机驱动相关原理，只需要给电机高低电平就可以了。
第二就是PWM波了，PWM脉宽调制，是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变周期来控制其输出频率。而输出频率的变化可通过改变此脉冲的调制周期来实现。这样，使调压和调频两个作用配合一致，且于中间直流环节无关，因而加快了调节速度，改善了动态性能。由于输出等幅脉冲只需恒定直流电源供电，可用不可控整流器取代相控整流器，使电网侧的功率因数大大改善。利用PWM逆变器能够抑制或消除低次谐波。加上使用自关断器件，开关频率大幅度提高，输出波形可以非常接近正弦波。第三就是红外循迹了，红外寻迹原理其实很简单，利用判断黑白线来完成寻迹，红外光有一个反射特性。但对于不同的物体反射特性是不同，特别是对白色反光的物体，红外光的反射量将会多一点。而对黑色不反光的物体，红外反射量将会大量的减少。那么我们就可利用这个特性来完成黑与白的判断。在程序上，
1. 利用黑色对光线的反射率小这个特点，当平面的颜色不是黑色时，传感器发射出去的红外光被大部分反射回来。于是传感器输出低电平0。
2. 当平面中有一黑线，传感器在黑线上方时，因黑色的反射能力很弱，反射回来的红外光很少，达不到传感器动作的水平，所以传感器输出1。
3.我们只要用单片机判断传感器的输出端是0或者是1，就能检测到黑线。
红外循迹刚开始调试时也遇到很多问题，第一，车子并没有识别到黑线，不按黑线走。第二，车子按黑线走了，但是走走就跑出黑线了。后来经过讨论我们解决了这两个问题，没有识别到黑线，使我们忽略了光干扰这个问题，当时测试时正值中午，光线特别强，但到了下午在测试时，小车走的很好，顺利寻黑线。
第二个问题是PWM波的问题，我们把车速调的太高，以至于车的识别反应时间赶不上车速，车子直接冲出去。
第四就是碰撞开关了，碰撞开关的原理非常简单，完全依靠内部的机械结构来完成电路的导通和中断，当碰撞开关的外部探测臂受到碰撞，探测臂受力下压带动碰撞开关内部的簧片拨动，从而电路的导通状态发生改变。
第五就是红外避障了，1. 利用障碍物对光线的反射特点，当前面的有障碍物时，传感器发射出去的红外光被大部分反射回来。
2. 当前面中没有障碍物时，传感器在小车上方，因为远距离物体反射后的信号很弱，反射回来的红外光很少，达不到传感器动作的水平，所以传感器输出1。
3. 我们只要用单片机判断传感器的输出端是0或者是1，就能知道是否检测到障碍物，进行避障
第六就是红外遥控，这是所有里面最难得，要知道这两个问题1.理解红外发射的信号调制和解调2.掌握NEC协议编码及解码，这个比较麻烦就看代码吧！
自己diy部分，主要用了MPU6050,**
对于MPU6050，主要是实现姿态解算，我们把万向轮给拆了，车子变成自平衡小车，首先MPU6050采集x/y/z轴的加速度等数据，经过DMP姿态解算最终得出俯仰角，然后再用PID控制算法进行负反馈，是小车实现平衡。但是最终由于电机，还有车子本身结构的限制，凭借程序无法做到平衡。
对于**，我们要对采集到的图像进行处理，首先进行灰度化，由于只是识别黑白，所以不需要边缘检测，可直接进行二值化，**识别黑线，车子延黑线前进。
其他：
最终项目难度：中级
最少1个月[img]D:\MobileFile[img]D:\MobileFile[img]D:\MobileFile[img]D:\MobileFile[img]D:\MobileFile[/img][/img][/img][/img][/img] |
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