项目报告书-nuvoton

'*******************************************************************************************注意：：：此为封面格式：此为封面格式*******************************************************************************************项目报告书题目基于M4的自主巡检平衡车牛臥堂用戶名稱hzwhzwhzw團隊主要成员姓名王浩，，滕坤，滕坤，，李成明，李成明团队其他成员姓名郑祥谱，，孙兴哲，孙兴哲，，李豪，李豪，，周航，周航视频观看地址http://v.youku.com/v_show/id_XMTMwODk3OTYzNg==.html*如在报名后有修改，请在此注明。 *******************************************************************************************注意：：：此为正文起始格式：此为正文起始格式正文和附录中均不得大段复制源代码和原理图，，，只允许能充分体现创新方法或关键设计的少量源代码示例和原理图。。。正文+附录尽量控制在20页内*******************************************************************************************
题题题目目目：目：基于M4的自主巡检平衡车
关键词：：M453VG6AE：M453VG6AEM453VG6AE自主巡检M453VG6AE自主巡检(包括系统中使用的芯片型号和其他体现系统特点的关键词，芯片型号外的关键词应不超过5个)
摘要：：：概述项目内容，简单介绍所实现的系统(100-150字左右)本智能车由主芯，，运动系统，运动系统，，通讯系统，通讯系统，，辅助传感器，辅助传感器系统以及电源系统五部分构成。。。主要功能是实现通过上位机给巡检车设定某种路线（（上位机给坐标点（上位机给坐标点），巡检车能根据规定的路径巡检。。上位机软件的编写。上位机软件的编写，，以及下位机巡检车，以及下位机巡检车，，两者通过蓝牙，两者通过蓝牙，，以自拟的协议，以自拟的协议通讯。。达到传输温度等信息。达到传输温度等信息，，以及通过上位机操控巡检车运动，以及通过上位机操控巡检车运动，，以及自主巡检，以及自主巡检。。辅助功。辅助功能包括红外寻迹，，超声波跟屁从等，超声波跟屁从等。。。1.引言：：：简述系统设计的背景、目的、和所要解决的问题。电子信息技术的发展使得生活更加方便，，基于，基于CortexCortex-Cortex---M4M4M4M4的自主巡检平衡车的自主巡检平衡车，，依靠，依靠运动传感器来实现两轮行驶、、转弯等、转弯等，，通过读取温度，通过读取温度、、湿度传感器来采集所在区域的温、湿度传感器来采集所在区域的温湿度，，可预警火灾等，可预警火灾等，，当然也可搭载摄像头等监控小孩的状态，当然也可搭载摄像头等监控小孩的状态，，及时避免危险发生，及时避免危险发生。。其。其其其巡检路线是自主规划的，，可在陌生区域避开障碍实现自主巡检，可在陌生区域避开障碍实现自主巡检。。。M451创新方案设计大比拚大比拚！！！2项目报告书 2.系统方案：：：详细说明系统设计的整体思路，用模块的形式指出系统设计的各个关键点，并指出其中使用的关键算法主芯选择的是性能强大的M453VG6AEM453VG6AE，M453VG6AE，，作为整个系统的指挥官，作为整个系统的指挥官，，它有着强大的数据处，它有着强大的数据处理能力，，多路，多路PWMPWM驱动直流电机PWM驱动直流电机，，PWM，PWMPWM输入捕捉编码器的值PWM输入捕捉编码器的值，，以及，以及121212路12路路ADC路ADCADC检测电压ADC检测电压，USARTUSART和USART和和PC和PCPCPC间通讯间通讯，，4，444个定时器可供定时处理中断函数个定时器可供定时处理中断函数，，丰富的，丰富的IOIO口承载各类传感器IO口承载各类传感器，以及触发外部中断。。。运动系统包括MPU6050MPU6050，MPU6050，，编码器，编码器，，以及减速电机，以及减速电机，，来实现基本直立行走功能，来实现基本直立行走功能。。此系统。此系统的的的核心算法核心算法为为为为PIDPIDPID算法PID算法，，一节低通滤波算法，一节低通滤波算法。。定时器中断处理函数中。定时器中断处理函数中处理处理MPU6050内置的DMPDMP读取到DMP读取到俯仰角，俯仰角速度，，以，以以PD以PDPDPD算法实现平衡算法实现平衡环。与此同时，，PWM，PWMPWM输入捕PWM输入捕捉记录编码器的值，，PI，PIPIPI算法构算法构建速度环，，达到，达到稳定平衡以及匀速奔跑的目的。。。通讯系统则是以蓝牙HHHCCC-C---060606和上位机软件为基06和上位机软件为基础，，能和智能车，能和智能车之间稳定通讯。。蓝牙通。蓝牙通信则是选用主芯的UART接口，，实现，实现远距离无线传输接收数据。。上位机软和下位机。上位机软和下位机通讯（（自（自主巡检时），则是自拟了一份通讯协议，，实现各个功能的实现，实现各个功能的实现。。。辅助传感器分别是红外传感器，，超声波传感器以及温度传感器，超声波传感器以及温度传感器，这些是智能车的五官，在实现功能的同时，而且具有趣味性。。主芯读取温度传感器。主芯读取温度传感器模块的信息，，能，能事实监控小车环境的温度，已实现监控的功能。借助超声波模块，，能实现，能实现前方有异常路况时，做出及时的反应，还能以测距算法为基础，，实现，实现“跟屁虫”的趣味功能。。通过红外。通过红外模块，再编写相应的寻迹算法，，能实现巡检小车，能实现巡检小车趣味巡黑线的功能。。。主芯自带的精准的121212位12位位ADC位ADCADC，ADC，，12，121212vvv锂v锂电池，降压模块，，以及，以及无线充电模块则构成了电源系统。。12。121212vvv锂v锂电池的电压经过LLLM25999666后，，转成，转成555vvv提v提供给相应模块，再再经再经AS111777转成3.3vvv提v提供给相应模块。。电压检测。电压检测则是将12vvv电压经过444个分压电4个分压电阻连接到ADC端口，，时，时时检测。充电以无线充电的模式进行。。。M451创新方案设计大比拚大比拚！！！3项目报告书 3.系统硬件设计：：：详细介绍系统各个模块的硬件实现过程，包括电路系统仿真，说明采用关键器件的理由及关键部分的原理图（不得大量复制原理图和PCB图，更多用框图的方式示意，仅对能体现工作量和创新的部分提供原理图，评委有权对滥用原理图的论文扣分）#8ᵯᐙL#8!!8◞1ᑴ
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᜜ᘤᘤᙽM451创新方案设计大比拚大比拚！！！4项目报告书 4.系统软件设计详细介绍算法设计与算法流程图（不得大量复制源代29M2,212
ᑖM451创新方案设计大比拚大比拚！！！5项目报告书 5.系统创新总结系统设计的创新之处自主巡检平衡车和普通平衡小车相比，特点是其路径规划。。通过。通过与上位机软件的自拟通讯协议，即与蓝牙之间特殊的通讯协议，，包括，包括起始位，，数据位以及，数据位以及终止位，可保障信息交互的正常。并且在规划好路径之后，，能生成一个，能生成一个示意图，，可，可可供可供参考。。。传送的信息为上位机软件在处理坐标点转化成的角度和路程信息，这里的算法运用了三角函数，余弦定理等数学原理。。能实现输入坐标点。能实现输入坐标点后，，从，从而计算出每个相邻点之间的角度和路程。。。小车在接到角度和并且在发送完开始巡检指令后，，根据，根据航向角速度积分得到角度，编码器值积分得到路程，，和目标值，和目标值不断比较，，从，从而实现按照该路径不停巡检。。。6.评测与结论系统测试方法和达到的指标1.电源系统：：12：12vvv（（11.5（11.5v~v~v~12.5vvv））电压）电压经过LLLM25999666后，，能输，能输出稳定（（5（555+++---0.02-0.020.02）0.02）vvv，再经过AS111777后7后，，电压，电压稳定到（（3.2（3.29+9+9+---0.01-0.010.01）0.01）vvv。。。2.通讯系统：：蓝牙传输：蓝牙传输距离。空旷环境下，，20，202020~~~303030mmm内能准确传输命令。。。3.巡检车的直立平衡性：：能：能做到用手推快速稳定下来，用手使劲按往下按而不会倒。。。4.巡检车奔跑速度：向前，向后的速度可调。。能达到。能达到与人快走的速度,,,111m/s能稳定。。。5.超声波模块测距：误差+++---1-111cmcmcm（用尺子测量过）。6.巡检：每次转弯和直线路程有误差，但总体能按照规划的路径巡检。。。M451创新方案设计大比拚大比拚！！！6项目报告书
附录能体现工作成果的实物照片等M451创新方案设计大比拚大比拚！！！7项目报告书'