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一種機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2008-07-14 來(lái)源:newmaker 收藏

  五、單片機(jī)模塊

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/85675.htm

  本系統(tǒng)采用SH4芯片作為處理器:SH4單片機(jī)是日立公司推出的一款低功耗、高性能,RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))結(jié)構(gòu)的全32位單片機(jī)。其處理速度可高達(dá)60M IPS一100MIPS,能在2.25v電壓下工作,功耗僅400MW片內(nèi)集成有32位乘法器、4路5KB CACHE、存取器管理單元MMU和其它一些通用接口及時(shí)鐘電路等。日立公司為SH4系列單片機(jī)提供了c及c++語(yǔ)言集成編譯工具HIM(Hitachi IntegrationManag)。利用它可以將日立C、C++格式的源程序編譯鏈接為匯編程序或目標(biāo)機(jī)器碼.

  芯片OV7620具有靈活的可編程功能,可通過(guò)I2C總線對(duì)其進(jìn)行編程來(lái)設(shè)置各功能寄存器。由于單片機(jī)沒(méi)有內(nèi)部硬件I2C總線接口,所以只有采用軟件模擬的方法實(shí)現(xiàn)I2C總線接口功能。取作為SH4的兩個(gè)I/O引腳作為I2C總線的SCL和SDA總線器件接口,示例程序如下:

  unsigned char rdiic (unsigned char addr);讀取數(shù)據(jù)
  void iic_init();初始化
  void iic_start();起始信號(hào)
  void iic_stop ();結(jié)束信號(hào)
  void delay4u();延時(shí)

  舉例

  iic_init();/*初始化總線寄存器*/
  rstcamera ();/*復(fù)位OV7620內(nèi)部寄存器*/
  wriic (0x11,0x15); /*設(shè)置OV7620內(nèi)部寄存器0x11 的值為0x15*/
  delay4ux6();
  wriic (0x28,0x60); /*設(shè)置OV7620內(nèi)部寄存器0x28 的值為0x60 */
  delay4ux6();

  本模塊采用了人類可以識(shí)別的ASCII串口通訊協(xié)議從而可以通過(guò)上位機(jī)方便的和人進(jìn)行交互通信。當(dāng)連接到一臺(tái)計(jì)算機(jī)上,本模塊可通過(guò)串口上傳整幅原始圖像數(shù)據(jù),用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試或更高級(jí)得圖像處理。

  六、結(jié)束語(yǔ)

  本文采用大規(guī)模集成電路芯片組成了一個(gè)簡(jiǎn)潔,低價(jià)的圖像采集處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)編制不同的圖像處理算法程序可以應(yīng)用在足球,農(nóng)產(chǎn)品檢查等不同場(chǎng)合。但其也有些不足,比如SH4處理器,運(yùn)算速度不夠快,只能運(yùn)行一些相對(duì)簡(jiǎn)單的算法,不支持以太網(wǎng)接口等。下一步工作計(jì)劃采用雙CPU結(jié)構(gòu),其中DSP專職處理圖像數(shù)據(jù),ARM負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信,以及對(duì)行為的控制等。這樣就可將機(jī)器人的“眼睛”通過(guò)以太網(wǎng)連接成一個(gè)復(fù)雜的協(xié)同處理的視覺(jué)系統(tǒng),以適應(yīng)更為復(fù)雜的場(chǎng)景的需要。

  參考文獻(xiàn)
  1、OV7620 single-chip CIF color digital camera Data Sheet. OmmVision,2001
  2、王紅軍。-現(xiàn)代工業(yè)的眼睛。機(jī)電一體化。1999.3
  3、鐘玉琢等。 機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)。 北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2002
  4、李振玉。圖像通信與監(jiān)控系統(tǒng)。 北京:中國(guó)鐵道出版社,2001 (end)


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