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锦户亮陈坤•
ELECTRONICS WORLD ・
一粒红尘小说结局
技术交流
读后感怎么写才能写得好基于OpenMV 图像识别智能小车以三轮小车为载体，以STM32F765VI 单片机为核心，结合了OV7725感光元件、L298N 电机驱动模块，电机等外围设备，借助OpenMV IDE 软件以及OpenMV 库，采用图像识别所追踪的颜阈值进行设置，采用PID 算法实现小球追踪功能。经过实验测试，小车能够追踪特定块的小球，且跟随速度较快。
1  引言
智能小车是机器人竞赛、大学生电子设计竞赛、职业技能大赛等各类竞赛中中不可或缺的竞赛项目。至今为止，智能小车应包含寻迹、避障、无线通信等功能。常见的设计方案是以51单片机、STM32或Arduino 为主控制器，辅助外围传感器接口电路进行信号检测，利用红外循迹传感器对小车进行寻迹，利用红外传感器或超声波传感器进行避障，利用蓝牙或Wifi 进行无线通信。机器人视觉测器对采集图像进行识别、处理。OpenMV 是一款在STM32控制器上集成了摄像头支持Python 的机器视觉模块，借助Python 的图像识别算法库函数，可以进行颜识别从而实现循迹、避障等功能，通过I/O 端口对机器系统进行控制，可以将采集到的信号通过串口送给其他控制器。将OpenMV 安装在智能小车上，相当于给智能小车安装了一双眼睛。
2  硬件设计方案
高鑫 王一楠基于OpenMV 图像识别智能小车是以STM32为主控制器，以OV7725作为机器视觉模块，L298N 作为驱动模块。通过OV7725采集图像并通过内置的图像处理算法控制智能小车到红小球，并追踪红小球运动。总体框图如图1
所示。
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图1 总体框图
2.1  控制器
主控制器采用的是STM32F765VI 单片机，STM32F765VI 采用ARM Cortex-M7为内核，指令系统兼容了STM32系列单片机（安飒，廉小亲，成开元，等.基于OpenMV 的无人驾驶智能小车模拟系统[J].信息技术与信息化，2019，6：16-20）。STM32系列单片机含1组串口通信端口（TX\RX ）用于与其它控制器进行串口通信，含1个ADC 转换器和1个DAC 转换器，可以将数字信号与模拟信号相互转换，10个I/O 接口，均具有中断和PWM 功能。STM32F765VI 单片机接收OV7725感光元件采集的图像，因为STM32F765VI 搭载了
一个Micro Python 解释器（梅妍玭，傅荣，基于openMV 的小车定位系统研究[J].扬州职业大学学报，2017，21(4)：46-48），所以可以将感光元件所采集的图像调用图像处理相关算法以及Python 库到红块（田渠，罗淦，尹海涛，简鱼沛，基于OpenMV 的智能跟踪小车设计[J].2019，27(8)：167-170+176）。2.2  OV7725感光元件
OV7725感光元件30万像素，分辨率为640*480处理8bit 灰度图或16bitRGB565彩图像，图像传感器将光信号转换成电信号，经过AD 转换器转换成数字信号，将处理好的数字图像信号送到数字处理芯片DSP 数字算法处理芯片，利用FIFO 存储器接收图像传感器传来的图像数据。2.3  驱动模块
本设计是一辆3轮车，2个电机分别驱动两个轮，尾部增加一个万向轮，因此需要使用2个电机驱动，主控芯片输出的电流有限，无法保持较为稳定的电流
控制小车的运动姿态，因此需要使用驱动模块，本设计采用的驱动模块型号为L298N ，一个L298N 可以控制2个电机正反转，因此本设计使用1块L298N 控制2个电机，从而改变小车的运动状态。2.4  电源模块
STM32F765VI 单片机所有的I/O 引脚输出3.3V 并且5V 耐受，因此电源提供5V 即可。驱动模块L298N 耐受电压最高为12V ，电压越高，电机转速越快。因此本设计采用12V 航模电池供电，经过降压模块LM2596S ，将12V 将为5V 送到单片
机。而驱动模块L298N 可以直接供给12V 电压或降压后供电。
3  软件设计
3.1  设计思路演员李楠
本设计任务是智能小车追踪特定颜的小球，小球往那边跑，小车往那边追。软件设计思路为：首先确定要追踪小球的颜，利用阈值设置工具确定块的阈值。然后利用PID 去控制追球小车的方向和速度控制。