攝像頭識別的智能車(chē)硬件系統設計

由于數字攝像頭對電壓要求比較高，一般采用線(xiàn)性穩壓電源，不用開(kāi)關(guān)電壓調節，其輸出有尖峰。這里采用LM2940穩壓塊，數字攝像頭、測速模塊、串口通信、單片機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(shí)時(shí)控制部分硬件設計
智能車(chē)實(shí)時(shí)控制部分主要包括車(chē)速和車(chē)的轉型控制即舵機控制，車(chē)速部分主要是取決于電機驅動(dòng)電路的中的PWM，下面分別對電機驅動(dòng)電路進(jìn)行設計和對舵機控制做介紹。
2．2．1 電機驅動(dòng)
智能車(chē)的動(dòng)力部分使用小型永磁式直流電機，可用分離元件組成的驅動(dòng)器來(lái)驅動(dòng)，也可用一體化的集成驅動(dòng)芯片來(lái)驅動(dòng)。為了簡(jiǎn)化電路板，減輕小車(chē)的重量，本智能車(chē)采用一體化的專(zhuān)用集成驅動(dòng)芯片BTS7970。用單片機的引腳PWM0和PWM1輸出PWM脈沖信號，通過(guò)兩路驅動(dòng)，可以實(shí)現加速，減速，停車(chē)的實(shí)現。由于兩路驅動(dòng)電路設計一個(gè)類(lèi)型，這里給出其中一路外圍電路，如圖6所示。

2．2．2 舵機控制
舵機又名伺服電機，本智能車(chē)采用舵機S3010，通過(guò)輸出周期為20 ms的PWM信號來(lái)控舵機轉動(dòng)角度。舵機有三條線(xiàn)一個(gè)地線(xiàn)，一個(gè)電源線(xiàn)接6 V，控制信號線(xiàn)通過(guò)單片機PWM5引入，通過(guò)單片機輸出的PWM信號的占空比來(lái)控制舵機轉向角度。
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字圖像、編碼器的測速獲得的車(chē)速信息。輸入通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設計幾個(gè)檔位，實(shí)現不同的車(chē)速，以及完成智能車(chē)的調試。具體電路如圖7所示。

圖7中的數字攝像有采用集成模塊OV7620與單片機直接連接，8位數據線(xiàn)直接與單片機8位數據口連接，行場(chǎng)中斷分別與單片機PT口相連接，完成圖像的采集。單片機的有兩個(gè)串口，用其中一個(gè)通過(guò)MAX232電平轉換和電腦實(shí)現通信。測速模塊與單片的PT口當中一個(gè)端口連接，實(shí)現速度的采集。8位撥碼開(kāi)關(guān)與單片機的8位端口連接，將端口設置為輸入口。

3 結語(yǔ)
智能車(chē)系統根據個(gè)人實(shí)現功能不同，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(chē)的硬件設計電路，詳細的設計智能車(chē)的電源部分，電機驅動(dòng)部分，由于篇幅有限，只給出信息獲取和輸入／輸出與單片機連接框圖，說(shuō)明與單片機的連接情況。