电脑鼠micromou课件

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1、电脑鼠micromou课件基于Cortex-M3MicroMouse615迷宫电脑鼠电脑鼠走迷宫邀请赛培训电脑鼠micromou课件电脑鼠走迷宫竞赛 MicroMouse615迷宫电脑鼠 基于Cortex-M3123456电脑鼠简介电脑鼠走迷宫演示电脑鼠走迷宫算法走迷宫标准套件电脑鼠调试例程7电脑鼠传感器校正电脑鼠micromou课件 电脑鼠迷宫竞赛已经风靡全球电脑鼠迷宫竞赛已经风靡全球 电脑鼠走迷宫竞赛电脑鼠micromou课件 电脑鼠迷宫竞赛的发展史电脑鼠迷宫竞赛的发展史 电脑鼠走迷宫竞赛 1972年由美国机械杂志发起比赛，最初的电脑鼠是机械的，由弹簧驱动。1977年，IEEE Spect

2、rum杂志提出电脑鼠的概念，电脑鼠是一个小型的由微处理器控制的机器人车辆，在复杂迷宫中具有译码和导航的功能。真正的首场电脑鼠迷宫竞赛于1979年于纽约举行，上千作品中只有15个电脑鼠成功完成比赛。1991年以来，世界级的比赛数目显著增加，现在每年100场比赛以上。电脑鼠比赛在中国大陆还很少见，直到2007年，由上海市计算机学会主办的IEEE标准电脑鼠走迷宫邀请赛（长三角地区）在上海师范大学举行，有三十多所院校参加，反响强烈。电脑鼠micromou课件 迷宫竞赛的简介迷宫竞赛的简介电脑鼠走迷宫竞赛目的：迷宫竞赛的目的是制作一个微型机器人，它能在最短的时间内穿越迷宫到达终点。电脑鼠的基本功能是从起

3、点开始走到终点，这个过程称为一次“运行”，所花费的时间称为“运行时间”。从终点回到起点所花费的时间不计算在运行时间内。从电脑鼠的第一次激活到每次运行开始，这期间所花费的时间称为“迷宫时间”。如果电脑鼠在比赛时需要手动辅助，这个动作称为“碰触”。竞赛使用这三个参数，从速度、求解迷宫的效率和电脑鼠的可靠性三个方面来进行评分。在迷宫中运行时间最短的电脑鼠获胜。电脑鼠micromou课件 电脑鼠迷宫竞赛的计分规则说明电脑鼠迷宫竞赛的计分规则说明电脑鼠走迷宫竞赛启动运行时间T1返回迷宫时间：电脑鼠激活到每次运行开始的那段时间运行时间：电脑鼠从起点走到终点的时间!成绩迷宫时间30运行时间奖励时间（非碰触）

4、返回运行时间T2迷宫时间M2迷宫时间 M1=0 碰触：电脑鼠在运行过程中若要手动辅助，则为碰触，最多允许碰触4次，发生一次碰触失去10s的奖励时间，第二次以后多碰触一次增加5s惩罚时间。电脑鼠micromou课件 电脑鼠迷宫竞赛的模拟电脑鼠迷宫竞赛的模拟电脑鼠走迷宫竞赛 1、搜索迷宫，第一次运行 2、智能选路，第二次运行时间计算：这个电脑鼠运行第一次运行时间为60s，没有碰触过，迷宫时间为0，排障时间就是：60秒10秒（无碰触）=50秒。第二次运行时间为20秒，迷宫时间为90s。这次运行的排障时间就是：20秒+（90秒1/30）10秒（无碰触）=13秒电脑鼠micromou课件电脑鼠走迷宫竞赛

5、 MicroMouse615迷宫智能老鼠 基于Cortex-M312电脑鼠简介电脑鼠micromou课件 电脑鼠是一种具有人工智能的移动机器人电脑鼠是一种具有人工智能的移动机器人 它是多学科的交叉结合的结晶它是多学科的交叉结合的结晶电脑鼠的简介传感机械人工智能电子运动控制软件工程移动机器人的应用实例电脑鼠micromou课件 电脑鼠诠释了肢体、感官、脑的协调工作电脑鼠诠释了肢体、感官、脑的协调工作电脑鼠的简介感官：传感器肢体：电机脑：处理器电脑鼠micromou课件 Micromouse615资源资源电脑鼠的简介传感器驱动装置处理器机械结构软件设计 MicroMouse615采用红外传感器，电

6、路简洁，控制轻松 MicroMouse615采用步进电机，速度平稳，运行准确 MicroMouse615采用基于Cortex-M3内核的LM3S615处理器 MicroMouse615机身设计短小灵巧，能在迷宫里转动自如 MicroMouse615实现了基本的迷宫算法，能准确找到终点电脑鼠micromou课件LM3S615ARM cortex-M3内核 功耗低 具有门数目少（价格低）调试成本低 中断延迟短 中断响应快速且支持多级中断嵌套 处理器采用先进的ARMv7-M架构电脑鼠的简介电脑鼠micromou课件红外测距原理 发射管 940nm PWM调制 接收管 IRM8601S 940nm 视

7、角45 38K带通滤波电脑鼠micromou课件红外测距原理 近距 红外信号衰减 调整变阻器改变发射信号强度改变检测距离 远距调整发射频率改变带通滤波器对信 号的衰减程度改变检测距离电脑鼠micromou课件步进电机驱动 半步驱动 步进角3.75 两个电机独立控制 定时器控制IO口翻转 加减速控制 调节定时时间 电脑鼠micromou课件 编码器 陀螺仪 MEMS陀螺仪 旋转角度测量 漂移 距离传感器 GP2D12 40ms 10-80cm 运放+AD电脑鼠的简介传感器电脑鼠micromou课件 电机 步进电机 更改电机 细分 直流电机 有刷直流电机 减速器 闭环控制 编码器，速度闭环控制 电

8、流环，力矩控制 无刷直流电机 有感 无感电脑鼠的简介电脑鼠的简介电脑鼠micromou课件电脑鼠走迷宫竞赛 MicroMouse615迷宫智能老鼠 基于Cortex-M3123电脑鼠简介电脑鼠走迷宫演示电脑鼠micromou课件 电脑鼠走迷宫演示电脑鼠走迷宫演示电脑鼠micromou课件电脑鼠走迷宫竞赛 MicroMouse615迷宫智能老鼠 基于Cortex-M31234电脑鼠简介电脑鼠走迷宫演示电脑鼠走迷宫算法电脑鼠micromou课件 电脑鼠迷宫搜索算法电脑鼠迷宫搜索算法电脑鼠走迷宫算法 右手法则 电脑鼠顺着右边走，只要右边存在没有走过的入口则向右转。有多个未走过的入口坐标入栈 无未走过

9、入口时返回栈顶坐标格 左手法则 电脑鼠顺着左边走，只要左边存在没有走过的入口则向左走。有多个未走过的入口坐标入栈 无未走过入口时返回栈顶坐标格 中心法则 电脑鼠就向着离中心目标点最近的方向前进。有多个未走过的入口坐标入栈 无未走过入口时返回栈顶坐标格电脑鼠micromou课件 迷宫资料的存储迷宫资料的存储电脑鼠走迷宫算法 人走迷宫会迷路，但是聪明的电脑鼠是不会的。如右图，先给迷宫里的单元格按X,Y轴编上号。迷宫是由一个个18cm18cm大小的方格组成的，迷宫大小为1616，即行列各有16个方格。再规定用0、1、2、3分别代替上、右、下、左四个方向。电脑鼠micromou课件 迷宫资料的存储迷宫

10、资料的存储-一维一维数组数组电脑鼠走迷宫算法m 272 X 16*Y 1上方上方左方左方m 16*X Ym 272 X 16*Y m 16*X1 Y（）下方下方右方右方电脑鼠micromou课件 电脑鼠的方向转换电脑鼠的方向转换电脑鼠走迷宫算法 电脑鼠只要有了坐标便能够把采集的信息存到相应存储单元中，以被运行时遍历。但是除了坐标还得知道电脑鼠方向，才能将电脑鼠的四个方向转换为迷宫上的绝对方向。电脑鼠向上时，电脑鼠的前方为当前绝对方向上。!电脑鼠左转后，电脑鼠的前方则为当前绝对方向左。如何让老鼠在迷宫左拐右拐后还能记住自己前进的方向与迷宫的方向关系呢？电脑鼠micromou课件电脑鼠走迷宫算法0

11、上3 左 右 1下2上面动画就是电脑鼠记住方向的示意图，也就是每转动一次（90度或180度）就要把方向值顺时针或逆时针移动一个（90度）或两个（180度）单位。电脑鼠micromou课件相对方向相对方向绝对方向绝对方向电脑鼠前方Dir电脑鼠右方（Dir+1）%4电脑鼠后方（Dir+2）%4电脑鼠左方（Dir+3）%4相对方向转绝对方向相对方向转绝对方向Dir=Dir_dst+4-Dir%4 Dir=Dir_dst+4-Dir%4 电脑鼠micromou课件绝对方向差值绝对方向差值（Dir）相对方向相对方向0电脑鼠前方1电脑鼠右方2电脑鼠后方3电脑鼠左方绝对方向转相对方向绝对方向转相对方向dir

12、=Dir_dst+4-dir电脑鼠micromou课件 求最短路径制作等高图:电脑鼠走迷宫算法0001020300fefefefe10fefefefe20fefefefe30fefefefeSTACK建立一个小型示意迷宫，假设老鼠已完成对迷宫的搜索，即掌握了迷宫地图。1002103453456788把走过的方格标记为0 xfe，未走过的标记为0 xff起点标记为1把起点坐标保存到堆栈标记为2，表示第二步到达的方格，后面的以此类推此时迷宫的前方和右方都有路这是第三步此时没有可前进的路，于是返回堆栈保存分支的地址继续标记地址出栈202213继续保存分叉路的坐标9101112此时前进方向的数比自己还

13、小，所以无路可走，应该返回到堆栈保存的分支地址632778 45等高图的最后的结果如左图所示，图中已经标明各个坐标到起点需要的最少步数，也就是找出了所有点到起点的最短路径。于是保存分叉路的坐标，并随便选一个方向前进，这不影响结果此时搜索已没有可前进的方向，且堆栈中的分支地址仅有起点地址，所以可以判断等高图制作完毕。电脑鼠micromou课件连续转弯（smoothturn)五段法转弯转弯半径尽可能小直线段尽可能长转弯速度受限制电脑鼠micromou课件电脑鼠简介 MicroMouse615迷宫智能老鼠 基于Cortex-M312345电脑鼠走迷宫竞赛电脑鼠走迷宫演示电脑鼠走迷宫算法走迷宫标准套件

14、电脑鼠micromou课件 电脑鼠走迷宫竞赛标准迷宫电脑鼠走迷宫竞赛标准迷宫电脑鼠走迷宫标准套件 符合IEEE国际标准的迷宫MicroMouse Maze1616 此图为：MicroMouse Maze 1616 我们还有：MicroMouse Maze 88电脑鼠micromou课件 MicroMouse615迷宫智能鼠迷宫智能鼠电脑鼠走迷宫标准套件符合国际比赛标准，体积小，宽度只有迷宫格的一半；前方五组可测距的红外线传感器，灵敏度高，方便现场调节；电机为步进电机，控制容易；电池为2200mAh，7.4V的可充电锂电池，支持电池的电压监测，避免电量不足带来的麻烦；采用基于最新内核Cortex

15、-M3的32位Luminary单片机LM3S615，运算速度快，外设丰富；为用户预留了6个GPIO口，一个串口，一个SPI接口。电脑鼠micromou课件 其他配套开发工具其他配套开发工具电脑鼠走迷宫标准套件 与MicroMouse615配套的有锂电池、充电器、LM LINK USB JTAG调试器和SPI接口的键盘显示模块，使用户开发调试更为方便。同时提供电脑鼠开发指南和出厂程序光盘。电脑鼠micromou课件电脑鼠走迷宫标准套件键盘显示模块（SPI接口）用途提示：1、在开发过程中，或迷宫竞赛开始前用于显示红外线传感器的灵敏度，以方便进行调试。2、在验证自己迷宫算法的时候，用数码管显示自己所

16、处的迷宫坐标和采集的墙壁信息。3、键盘可以设置为单步验证各个功能模块，并在数码管上进行显示，比如步进电机的转速，方向等等。4、电脑鼠micromou课件电脑鼠走迷宫标准套件 LM LINK是由广州致远电子有限公司开发的低成本高性能USB JTAG调试器，它专门用于对Luminary系列单片机程序的调试与下载。该调试器结合IAR EWARM 集成开发环境，可支持所有LM3S系列MCU的程序的下载与调试。电脑鼠micromou课件电脑鼠简介 MicroMouse615迷宫智能老鼠 基于Cortex-M3123456电脑鼠走迷宫竞赛电脑鼠走迷宫演示电脑鼠走迷宫算法走迷宫标准套件电脑鼠调试例程电脑鼠m

17、icromou课件 电脑鼠硬件调试连接说明电脑鼠调试例程1.连接电脑鼠电源2.插入JTAG接口3.拨开电源开关4.插入USB通信接口5.开始下载调试电脑鼠micromou课件 软件安装软件安装 根据电脑鼠安装指南安装IAR EWARM 集成开发软件 安装光盘中的 LM LINK驱动程序，并按照指南进行相关配置 安装流明诺瑞驱动库，并按照指南进行相关配置电脑鼠调试例程电脑鼠micromou课件 实验例程：步进电机控制电脑鼠调试例程 打开IAR EWARM集成开发环境，建立工作区和新建一个项目：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 点击Create new project 后会跳出如下对话框，

18、默认情况下直接点击OK按钮：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 在“另存为”窗口中浏览和选择新建的D:DEMO目录，输入新项目的文件名为demo，然后保存：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 这时在屏幕左边的Workspace 窗口中将显示新建的项目名和输出代码模式，如图所示：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 建立文件组，右击“demo-Debug”然后选择 ADD ADD Group，如图所示：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 新建3个文件组：startup文件组、src文件组和lib文件组，如图所示：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 向文件组添加对应文件

19、，如图所示：driverlib.r79文件 在安装目录：C:Program FilesIAR SystemsEmbedded Workbench 4.0 KickstartarmlibLuminary startup.c文件 在库文件所在目录：D:PDL-LM3S-1928DriverLibewarm main.c文件为用户建立保存的 电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 按照电脑鼠开发指南所示进行项目的设置。然后将目录MicroMouse615配套资料Demo基础实验Step Motorsrc中main.c的内容复制粘贴到新建的“mian.c”文件，并向工程添加“type.h”文件，如图

20、所示：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 在“startup.c”文件里的开始位置中声明中断服务函数，如图所示：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 在“startup.c”文件里修改系统定时器中断和定时器0中断的入口地址，如图所示：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 编译下载程序，如图所示：电脑鼠micromou课件电脑鼠调试例程 然后即可进行分步调试，观察步进电机的转动是不是符合控制时序：注意：如果在下载程序时，有提示信息出现，直接选择“否”就可以了。电脑鼠micromou课件#define KEY_PORT SYSCTL_PERIPH_GPIOC#define KEY_P

21、IN GPIO_PORTC_BASE,GPIO_PIN_4#define KeyGet()GPIOPinRead(KEY_PIN)/防止JTAG失效void WaitJTAG(void)SysCtlPeripheralEnable(KEY_PORT);/使能按键所在的GPIO端口 GPIOPinTypeGPIOInput(KEY_PIN);/设置按键所在管脚为输入 if(KeyGet()=0 x00)/如果有键按下，则进入 for(;);/死循环，以等待JTAG连接 SysCtlPeriDis(KEY_PORT);/禁止按键所在的GPIO端口电脑鼠调试例程电脑鼠micromou课件电脑鼠简介

22、MicroMouse615迷宫智能老鼠 基于Cortex-M3123456电脑鼠走迷宫竞赛电脑鼠走迷宫演示电脑鼠走迷宫算法走迷宫标准套件电脑鼠调试例程7电脑鼠传感器校正电脑鼠micromou课件 红外线传感器在场地中的调试方法电脑鼠传感器的校正校正条件校正条件&要求要求 ：1、电脑鼠要放在标准迷宫中校正。2、在电脑鼠上连接好套件中配套的键盘显示模块调试程序：调试程序：1、使用的测试程序就是出厂程序：MicroMouse615_Demo.bin。电脑鼠micromou课件电脑鼠传感器的校正调试步骤：调试步骤：步骤步骤1 1：上电复位，数码管显示数据：上电复位，数码管显示数据 第15个数码管分别用

23、来指示U1U5五个传感器的状态，用手分别遮挡这五个传感器，就能观测到对应数码管的的点亮或者熄灭；第6个数码管空闲；第7、8个数码管显示的是电池电压。电脑鼠micromou课件电脑鼠传感器的校正步骤步骤2 2：调节：调节U1U1和和U5U5的灵敏度的灵敏度 在此类的迷宫中，通过调节W1设置U1传感器。使电脑鼠靠近右侧挡板约5mm，调节W1，使第一个数码管能稳定的点亮一个段，第二个段刚好点不亮或处于微弱的闪烁状态。5mm电脑鼠micromou课件电脑鼠传感器的校正 调节W5设置U5传感器灵敏度的示意图，方法同上，电脑鼠靠近左侧5mm时，第五个数码管能稳定的点亮第一个段，第二个段刚好不亮或处于微弱的

24、闪烁状态。5mm电脑鼠micromou课件电脑鼠传感器的校正20mm 放置图上所示的迷宫中，使电脑鼠靠近左侧挡板约20mm，调节W2，使第二个数码管刚好能稳定的点亮。步骤步骤3 3：调节：调节U2U2和和U4U4的灵敏度的灵敏度电脑鼠micromou课件电脑鼠传感器的校正20mm 放置图上所示的迷宫中，使电脑鼠靠近右侧挡板约20mm，调节W4，使第四个数码管刚好能稳定的点亮。电脑鼠micromou课件电脑鼠传感器的校正步骤步骤4 4：调节：调节U3U3的灵敏度的灵敏度 放置于图上所示的迷宫，使左右两侧的U1和U5传感器刚好越过挡板的一端，探测不到挡板，这时第三个数码管刚好能指示出U3传感器能微

25、弱的探测到前方挡板。即如果电脑鼠再后退一点就检测不到前方挡板。电脑鼠micromou课件电脑鼠传感器调试步骤步骤5 5：电脑鼠试跑：电脑鼠试跑 放在布置好的标准迷宫中，按下底板上的KEY键，这时电脑鼠将在迷宫中跑动。看它跑动过程中离迷宫间距是否合适，转弯是否准确，然后根据情况继续调整。电脑鼠micromou课件相关资源 http:/ 竞赛官方网站 http:/ 国外电脑鼠专业网站联系方式【ZLG技术支持中心】何小铭 公司：广州周立功单片机发展有限公司 地址：广东省广州市天河区车陂路黄洲工业区二栋四楼 网址：(周立功单片机)（广州致远电子）邮件：电话：传真：电脑鼠传感器调试电脑鼠micromou课件结束结束谢谢大家！