基于A(yíng)RM-Linux的自主避障機器魚(yú)設計
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LCD部分接口介紹。VFRAME／VSYNC／STV接口：傳送LCD控制器和LCD驅動(dòng)器之間的幀同步信號。
VLINE／HSYNC／CPV接口：傳送LCD控制器和LCD驅動(dòng)器之間的同步脈沖信號。
VCLK／LCD_HCLK接口：傳送LCD控制器和LCD驅動(dòng)器之間的像素時(shí)鐘信號。
VM／VDEN／TP接口：傳送LCD驅動(dòng)器使用的交流信號。
VD [23：0]接口：LCD的像素數據輸出端即RGB信號線(xiàn)。
2 系統軟件設計
2．1 主程序流程
ARM芯片通過(guò)AD管腳對紅外傳感器的發(fā)射模塊傳送命令。發(fā)射模塊發(fā)射紅外線(xiàn)，接收模塊接收遇到障礙物反射回來(lái)的紅外線(xiàn)，根據返回光強產(chǎn)生相應的模擬電壓，經(jīng)過(guò)A／D轉換器后變成十位的二進(jìn)制數據量，通過(guò)一定算法計算出到障礙物的距離。ARM芯片判斷計算出的距離與預設值的邏輯關(guān)系，根據結果判斷是否進(jìn)行避障。攝像頭采集圖片后，將圖片緩存于SDRAM中，LCD讀取數據并將圖像顯示出來(lái)。主程序流程如圖6所示。
2．2 紅外模塊
在A(yíng)RM的A／D進(jìn)行轉換時(shí)，首先要對ADC控制寄存器進(jìn)行初始化，選擇進(jìn)行轉換的模擬輸入端，進(jìn)行A／D轉換，并從ADCDAT0讀取轉換結果。探測的結果小于預設值時(shí)ARM芯片執行中斷，改變PWM波的占空比使機器魚(yú)轉向進(jìn)行避障，反之繼續前進(jìn)。紅外模塊流程如圖7所示。
2．3 攝像頭模塊
攝像頭屬于字符類(lèi)設備，所以能夠像字節流一樣被程序訪(fǎng)問(wèn)，而且只能夠按順序讀寫(xiě)。Linux內核程序通過(guò)設備的位號來(lái)尋找攝像頭。Linux內核發(fā)送測試信號到地址0X9650，以檢測攝像頭是否存在。OV9650擁有多組寄存器，圖像的輸出編碼方式和分辨率等參數取決于OV9650的寄存器。IIC (Inter Integration Circuit)是指內部整合電路，是常用的標準串行接口。系統是通過(guò)IIC總線(xiàn)對寄存器進(jìn)行整體配置，所以此過(guò)程不會(huì )占用系統數據總線(xiàn)?？紤]到圖像傳輸的效率，所以攝像頭與ARM芯片之間的Data[0]～Data[7]的通道僅用以傳輸圖像數據。以下為攝像頭的部分初始化代碼。
SrcWidth=640-WinHorOffset*2；／／CAM_SRC_HSIZE為640，CAM_SRC_VSIZE為480
SrcHeight=480-WinVerOffset*2；／／計算得SrcWidth=440，SrcHeight=280
rCIWDOFST=0；／／窗口垂直偏移為0
rCIWDOFST=(WinOfsEn31) | (WinHorOffset16) | (WinVerOffset)；／／水平偏移為100，垂直偏移為100
rCISRCFMT=(131) | (030) | (029) |(64016) | (014) | (480)；／／30位設置為1后，圖像顏色失真，偏彩色
Calculate Prescaler RatioShift (SreWidth，PrDstWidth，PreHorRatio，H_Shin)；／／計算并設置突發(fā)長(cháng)度
Calculate Prescaler RatioShift (SrcHeight，PrDstHeight，PreVerRatio，V_Shift)；／／計算水平和垂直縮放比率和位移量、水平和垂直比率
攝像頭模塊流程如圖8所示。
3 結束語(yǔ)
本文介紹了紅外探測器在機器魚(yú)上的應用以及畫(huà)面的實(shí)時(shí)顯示。通過(guò)紅外傳感器使機器魚(yú)具有了自主避障的功能。實(shí)驗表明基于A(yíng)RM芯片和LINUX嵌入式系統平臺開(kāi)發(fā)的自主避障功能的機器魚(yú)具有較高的實(shí)時(shí)避障功能，表明該機器魚(yú)具有靈敏度較高的自主避障功能。此設計提高了機器魚(yú)智能度，可作為后續自主視覺(jué)機器魚(yú)開(kāi)發(fā)的基礎。相信隨著(zhù)高智能的機器魚(yú)的研究與設計會(huì )給人類(lèi)探索、開(kāi)發(fā)海洋提供更多的幫助與便利。 linux操作系統文章專(zhuān)題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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