攝像頭識別的智能車硬件系統(tǒng)設(shè)計

由于數(shù)字攝像頭對電壓要求比較高，一般采用線性穩(wěn)壓電源，不用開關(guān)電壓調(diào)節(jié)，其輸出有尖峰。這里采用LM2940穩(wěn)壓塊，數(shù)字攝像頭、測速模塊、串口通信、單片機(jī)分別采用單獨的電源輸出，避免之間發(fā)生干擾。具體電路如圖5所示。

2．2 實時控制部分硬件設(shè)計
智能車實時控制部分主要包括車速和車的轉(zhuǎn)型控制即舵機(jī)控制，車速部分主要是取決于電機(jī)驅(qū)動電路的中的PWM，下面分別對電機(jī)驅(qū)動電路進(jìn)行設(shè)計和對舵機(jī)控制做介紹。
2．2．1 電機(jī)驅(qū)動
智能車的動力部分使用小型永磁式直流電機(jī)，可用分離元件組成的驅(qū)動器來驅(qū)動，也可用一體化的集成驅(qū)動芯片來驅(qū)動。為了簡化電路板，減輕小車的重量，本智能車采用一體化的專用集成驅(qū)動芯片BTS7970。用單片機(jī)的引腳PWM0和PWM1輸出PWM脈沖信號，通過兩路驅(qū)動，可以實現(xiàn)加速，減速，停車的實現(xiàn)。由于兩路驅(qū)動電路設(shè)計一個類型，這里給出其中一路外圍電路，如圖6所示。

2．2．2 舵機(jī)控制
舵機(jī)又名伺服電機(jī)，本智能車采用舵機(jī)S3010，通過輸出周期為20 ms的PWM信號來控舵機(jī)轉(zhuǎn)動角度。舵機(jī)有三條線一個地線，一個電源線接6 V，控制信號線通過單片機(jī)PWM5引入，通過單片機(jī)輸出的PWM信號的占空比來控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向角度。
2．3 信息獲取與輸入／輸出部分
信息獲取部分包括攝像頭采集的數(shù)字圖像、編碼器的測速獲得的車速信息。輸入通過撥碼開關(guān)設(shè)計幾個檔位，實現(xiàn)不同的車速，以及完成智能車的調(diào)試。具體電路如圖7所示。

圖7中的數(shù)字?jǐn)z像有采用集成模塊OV7620與單片機(jī)直接連接，8位數(shù)據(jù)線直接與單片機(jī)8位數(shù)據(jù)口連接，行場中斷分別與單片機(jī)PT口相連接，完成圖像的采集。單片機(jī)的有兩個串口，用其中一個通過MAX232電平轉(zhuǎn)換和電腦實現(xiàn)通信。測速模塊與單片的PT口當(dāng)中一個端口連接，實現(xiàn)速度的采集。8位撥碼開關(guān)與單片機(jī)的8位端口連接，將端口設(shè)置為輸入口。

3 結(jié)語
智能車系統(tǒng)根據(jù)個人實現(xiàn)功能不同，硬件電路有所不同，與相關(guān)的軟件程序有關(guān)。本文主要介紹了基于攝像頭的智能車的硬件設(shè)計電路，詳細(xì)的設(shè)計智能車的電源部分，電機(jī)驅(qū)動部分，由于篇幅有限，只給出信息獲取和輸入／輸出與單片機(jī)連接框圖，說明與單片機(jī)的連接情況。