摄像头整体方案

1、单轴陀螺仪ENC-03三轴加速度MMA7361模块摄像机组设计方案两台RS380电机dip开关串口调试电机驱动模块4 BTN7971两个200线欧姆龙旋转编码器MC9S12XS128OV7620相机模块该参考方案假设用于保持车辆模型直立和行驶的驱动力来自车辆模型的两个后轮。后轮由两个DC马达驱动。因此，从控制的角度来看，车辆模型是一个控制对象，其控制输入是两个电极的转速。车辆模型运动控制任务可分解为以下三个基本控制任务：1)控制车模的平衡(优先级最高):通过控制两个电机前后移动，保持车模直立平衡；2)通过调整车模的倾角来实现车模速度控制。事实上，轮速控制最终是通过控制电机的转速来实现的。3)控

2、制车模的方向：通过控制两个电机之间的旋转差，实现车模的转向控制。一、车辆模型的垂直控制汽车模型的平衡控制是通过负反馈实现的，因为汽车模型有两个车轮接触地面，车身只会向车轮滚动的方向倾斜。车身的平衡可以通过控制车轮的旋转和在一个方向上偏移倾斜度来保持。那么车轮如何运转，从而最终保持车身的平衡和稳定呢？通过建立运动学和动力学的数学模型，设计反馈控制，可以保证车辆模型的平衡。根据物理分析过程，控制车辆模型垂直稳定性的条件总结如下：(1)可以精确测量车辆模型的倾角和角速度；(2)可以控制车轮的加速度。二、汽车模型速度控制车辆模型的行驶速度和加速度通过控制车轮速度来实现，车轮由车辆模型的两个后轮电机通过

3、减速齿轮箱来驱动，因此车轮的运动控制可以通过控制电机的转速来实现。电机运动控制有三个功能：(1)通过控制电机的加速度，实现车辆模型的平衡和稳定。(2)通过电机速度控制，实现车辆模型的恒速运行和静态。虽然比赛规则中没有要求汽车模型的速度是恒定的，但也没有要求汽车模型在比赛前和冲过终点线后保持静止。通过速度控制，可以提高汽车模型的稳定性。在未来的比赛中，如果规则增加了静态要求，或者如果有必要通过桥梁等障碍物，速度控制将发挥作用。(3)通过电机差动控制，可以实现车型的方向控制。第三，汽车模型的角度和角速度测量通过测量车辆模型的倾斜角度和倾斜速度，控制车辆模型的车轮加速度以消除车辆模型的倾斜角度。因此

4、，车模倾斜度和倾斜速度的测量成为控制车模直立的关键。通过安装在汽车模型上的加速度传感器和陀螺仪可以实现对汽车模型的倾斜角度和倾斜速度的测量单轴陀螺仪ENC-03三轴加速度MMA7361模块陀螺仪可以用来测量物体的旋转角速度。本次比赛允许选用村田公司生产的ENC-03系列加速度传感器。它利用旋转坐标系中的物体将受到科里奥利力的原理，并且压电陶瓷被用作该装置中的振动单元。旋转设备时，振动频率将会改变，以反映物体的角速度。三轴加速度传感器采用飞思卡尔公司生产的高性价比微型电容式加速度传感器MMA7361芯片。它采用信号调节、单级低通滤波器和温度补偿技术，并提供两个灵敏度范围选择接口和睡眠模式接口EN

5、C-03角速度传感器车辆模型上安装有陀螺仪，陀螺仪可以测量车辆模型倾角的速度，并对角速度信号进行积分，得到车辆模型的倾角。重力加速度计CMOS摄像机体积小、功耗低、图像稳定性高。OV7620是一款COMS图像传感器，广泛应用于网络摄像头、照相手机等产品。这是一个COMS彩色/黑白图像传感器。它支持连续和隔行扫描模式和VGA/QVGA图像格式。最大像素为664*492，帧率为30fp8，数据格式包括YUV、ycrcb和RGB，能够满足一般图像采集系统的要求。电机速度测量模块为了获得稳定和高精度的速度测量，可以使用光电编码器，该编码器可以将输出轴的角位移和角速度等机械量转换成相应的电脉冲，并通过光

6、电转换以数字量的形式输出。输出有两种类型：单通道输出意味着旋转编码器的输出是一组脉冲，而双通道输出的旋转编码器输出两组A/B相差90的脉冲。通过这两组脉冲，不仅可以测量转速，还可以判断方向。可以选择欧姆龙200线双相E6A2-CW3E。电机驱动模块由于电机电流大，需要很好的控制，我们选择了比市场上的半桥芯片更好的BTN7971。该芯片具有较大的流动阻力，可以很好地控制DC电机。BTN7971是一款大电流电机驱动半桥，最大电流可达7A驱动电流，通过脉宽调制输入频率可达25KHz，具有片内过流、过温保护和电流保护，可提供正反转和制动电机驱动模式。电源组相机模块和陀螺仪需要5V电源，电机模块需要7V电源，加速度计需要3.3V电源。电源如下：组件采购清单设备名称数字e型车1200线欧姆龙旋转编码器E6A