文档介绍：本科毕业设计设计题目: 电脑鼠电路的改进及搜索算法的研究学生姓名: 陈昱学号: 200600930012 专业: 应用物理学指导教师: 杨济民学院: 物理与电子科学学院 1 2010 年 5 月 5 日毕业设计内容介绍设计题目电脑鼠电路的改进及搜索算法的研究选题时间 完成时间 设计字数 11711 关键词数字 PID 迷宫算法红外测距电机控制 RTOS 设计题目的来源、理论和实践意义: 本论文题目来源于电脑鼠走迷宫竞赛, 为了使电脑鼠以更快的速度完成比赛, 需对其电路和算法进行研究和改进。本论文应用了电子技术,嵌入式系统,自动控制, 动力学等领域的知识,对其算法进行了较深入的研究并提出了一套操作性较强的硬件改进方案。设计的主要内容及创新点: 提出了对 Micromouse615 电源电路、传感器电路的改进方案。给出了电机控制算法、用于纠正姿态的数字 PID 算法、传感器驱动算法、连续转弯算法、迷宫信息采集算法以及迷宫搜索与迷宫最短路径算法等算法模块。用基于 RTOS 的多进程架构实现了上述各算法模块, 并用无线模块与上位机进行通讯实现了算法的实时跟踪与可视化。本文主要的创新点是将数字 PID 算法应用在姿态修正,用基于 RTOS 的多进程架构实现实现上述算法模块,以及用远程桌面调试算法。附:设计本人签名: 年月日目录中文摘要……………………………………………………………… 4 英文摘要……………………………………………………………… 4 一、引言…………………………………………………………… 5 二、硬件改进……………………………………………………… 7 (一) 电源电路的改进……………………………………………… 7 1 、原电路…………………………………………………… 7 ( 1 )电机驱动芯片供电……………………………………… 7 ( 2 ) 系统供电……………………………………………… 7 ( 3 ) 传感器供电…………………………………………… 7 2 、改进方案………………………………………………… 8 (二) 传感器电路的改进…………………………………………… 10 1 、工作原理………………………………………………… 10 2 、原电路…………………………………………………… 10 3 、改进方案………………………………………………… 11 三、底层算法的研究………………………………………………… 12 (一) 传感器驱动…………………………………………………… 12 (二) 电机控制……………………………………………………… 14 (三) 姿态纠正……………………………………………………… 17 (四) 信息采集……………………………………………………… 19 (五) 连续转弯……………………………………………………… 21 四、迷宫算法的研究………………………………………………… 21 (一) 传统算法……………………………………………………… 21 (二) 本文的迷宫算法……………………………………………… 22 五、算法的实现与调试……………………………………………… 24 (一) 基于 uC/OS-II 多进程的软件设计………………………… 24 (二) 软件调试……………………………………………………… 34 六、总结……………………………………………………………… 34 七、致谢……………………………………………………………… 35 参考文献……………………………………………………………… 35 电脑鼠电路的改进及搜索算法的研究电脑鼠电路的改进及搜索算法的研究电脑鼠电路的改进及搜索算法的研究电脑鼠电路的改进及搜索算法的研究陈昱(山东师范大学物理与电子科学学院济南) 摘要摘要摘要摘要: : : : 简要介绍了电脑鼠走迷宫竞赛。分析了 MicroMouse615 中电源系统和红外发射系统的不足,提出了改进方案,并给出了电路图。给出了电机控制算法、用于姿态纠正的数字 PID 算法、传感器驱动算法、连续转弯算法、迷宫信息采集算法以及迷宫搜索与最短路径算法等算法模块。用基于 RTOS 的多进程架构实现了上述各算法模块, 并给出了各个算法的流程图。用无线模块与上位机进行通讯实现了算法的实时跟踪与可视化。关键词: 数字 PID 迷宫算法红外测距电机控制 RTOS 中图分类号: Micromouse Micromouse Micromouse Micromouse circuit circuit circuit circuit improvements improvements improvements improvements and and and and