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2024电赛STM32+OpenMV版完整工程(重点展示小车控制系统)

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简介:
本项目为2024年电子设计竞赛打造,采用STM32微控制器结合OpenMV摄像头模块开发的小车控制系统。系统集成了图像识别与处理、路径规划和自动避障功能,提供了完整的硬件电路图及源代码。 由于我没有电赛器材,所以选择以STM32为主控,并采用OpenMV摄像头进行巡线演示来解决2024年电子设计竞赛H题的问题(视频演示请参考相关文章)。但控制方案与巡线原理是一致的,都是通过检测黑线与中心线之间的偏差来进行调整。根据电赛官方要求,不允许使用摄像头,因此可以改用灰度传感器作为替代方案。灰度传感器能够准确获取位置信息,虽然数据较为离散,但对于控制来说已经足够了。 该方案基本可行且运行稳定,并未达到车辆速度上限。可以通过优化控制逻辑进一步提升性能,例如采用变速行驶策略以提高稳定性和减少总体耗时。目前使用的MPU6050存在零漂等问题,影响其准确性;如果能通过算法解决这些问题,则稳定性可以得到进一步改善。此外,初始摆放位置也很关键,因为它是后续转向的参考依据。 对于四轮小车来说,只需分别同步左右两边的两轮即可实现类似效果,并可能需要微调相关参数以达到最佳性能。控制难点在于如何使ABCD四个点之间的过渡更加平滑流畅,从而让车辆既快速又稳定地运行,最终比拼的就是谁用时更短。

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客服
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  • 2024STM32+OpenMV
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    本项目为2024年电子设计竞赛打造,采用STM32微控制器结合OpenMV摄像头模块开发的小车控制系统。系统集成了图像识别与处理、路径规划和自动避障功能,提供了完整的硬件电路图及源代码。 由于我没有电赛器材,所以选择以STM32为主控,并采用OpenMV摄像头进行巡线演示来解决2024年电子设计竞赛H题的问题(视频演示请参考相关文章)。但控制方案与巡线原理是一致的,都是通过检测黑线与中心线之间的偏差来进行调整。根据电赛官方要求,不允许使用摄像头,因此可以改用灰度传感器作为替代方案。灰度传感器能够准确获取位置信息,虽然数据较为离散,但对于控制来说已经足够了。 该方案基本可行且运行稳定,并未达到车辆速度上限。可以通过优化控制逻辑进一步提升性能,例如采用变速行驶策略以提高稳定性和减少总体耗时。目前使用的MPU6050存在零漂等问题,影响其准确性;如果能通过算法解决这些问题,则稳定性可以得到进一步改善。此外,初始摆放位置也很关键,因为它是后续转向的参考依据。 对于四轮小车来说,只需分别同步左右两边的两轮即可实现类似效果,并可能需要微调相关参数以达到最佳性能。控制难点在于如何使ABCD四个点之间的过渡更加平滑流畅,从而让车辆既快速又稳定地运行,最终比拼的就是谁用时更短。
  • 2024-捡球资料)
    优质
    本项目为2024年电子设计竞赛中的“捡球小车”作品,提供详尽的设计方案、电路图及代码等全套资料。 2024电赛-捡球小车(全套资料),非常优秀的学习资源案例! 这套关于2024年电子设计竞赛的捡球小车项目提供了全面的学习材料,是十分宝贵的教学示例。 重复强调它的价值: 2024电赛-捡球小车(全套资料)是一套非常优秀且实用的学习资源案例。
  • 基于STM32OpenMV的视觉巡线
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    本项目为一款基于STM32微控制器与OpenMV摄像头模块的智能视觉巡线小车,能够自主识别并跟踪预定路线。集成硬件电路设计、软件算法开发及系统调试等环节,适用于教育科研和爱好者实践。 【效果展示】实现了丝滑、快速且稳定的巡线功能。 【工程具体内容】 1. 使用TB6612控制直流减速电机; 2. 通过编码器进行测速; 3. STM32——定时器(PWM、正交编码、中断)、串口等功能的实现; 4. OpenMV用于图像二值化处理和线性回归分析等任务; 5. PID算法应用于速度环和转向环控制,以及串级使用; 6. 数据解析功能包括通过串口接收并处理数据。 【支持二次开发】 该项目包含由STM32CubeMX生成的Keil工程,在需要添加外设功能时可以利用CubeMX进行配置;提供OpenMV图像处理代码示例供用户自行修改以实现更多识别功能或优化现有代码。此外,还附带一个简单的调试流程指南。 编写此示例的主要目的是为了方便后续二次开发工作:当遇到新的设计需求或者需要制作巡线作品时,只需在此基础上添加相关新功能即可,避免每次都从零开始重新构建项目。
  • STM32自平衡
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    本项目构建了一个基于STM32微控制器的自平衡小车系统,整合了姿态检测、电机控制及PID调节等关键技术模块,实现小车的自动稳定行驶。 STM32自平衡小车是一种基于微控制器技术的智能机器人装置,在两个轮子上保持直立状态,并且能够进行前进、后退以及转弯动作。该项目使用了高性能且成本较低的STM32F103微控制器,这是一种广泛应用于嵌入式领域的处理器,具有高速处理能力和丰富的外设接口。 主要涉及的知识点包括: 1. **STM32微控制器**:属于Cortex-M3 内核系列的 STM32F103 微控制器适用于各种嵌入式应用。在自平衡小车上,它负责处理传感器数据、控制电机以及执行算法计算等关键任务。 2. **MPU6050**:这是一种六轴陀螺仪和加速度计组合传感器,能够同时测量角速度和线性加速度,为小车提供姿态感知信息。通过I2C通信接口,读取并使用 MPU6050 的数据进行平衡控制。 3. **编码器**:用于检测电机转速与位置的编码器向控制系统提供了精确反馈信息,在此项目中被用来实时监测电机转动状态,确保小车动态平衡稳定。 4. **速度PI控制**:PID控制器是一种常用的闭环控制系统形式,其中PI 控制是 PID 的简化版本。通过调整电机转速来实现对小车的速度控制,并根据设定值和实际测量之间的偏差进行调节以达到目标速度。 5. **直立PD控制**:用于维持平衡的 PD 控制器(比例-微分)通过比较实际角度与期望角度,然后相应地改变电机扭矩来减少倾斜。P 参数处理比例响应,D参数则影响系统响应的速度和稳定性。 6. **软件实现**:项目中的软件设计包括数据采集、滤波处理(例如卡尔曼滤波或互补滤波)、控制算法的实施(如PIDPD)以及与串行通信相关的电机驱动模块等。代码注释可以帮助理解每个部分的功能及其工作原理。 整个项目的源代码包含在平衡小车代码文件中,其中包括配置文件、主程序、传感器读取函数、控制算法实现和中断服务程序等内容。通过深入分析这些代码可以学习如何将理论知识应用于实际项目,并解决具体问题。这是一个很好的资源,对于希望深入了解嵌入式系统、控制系统以及传感器应用的人来说非常有价值。
  • 基于OpenMVSTM32的循迹
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    本项目设计了一款基于OpenMV摄像头与STM32微控制器的智能循迹小车,能够精准识别路线并自动跟随,适用于教育、竞赛及科研领域。 基于OpenMV 和STM32C8T6 的循迹小车原理是选取图片中部靠下的长方形区域为阈值化的ROI区域,读取黑线的中心位置进行PID运算。将PID运算结果通过通信协议传到STM32上,该协议标志位包括:小车控制高八位和小车控制低八位。在STM32中,OpenMV 的 PID 计算结果会被平方处理,并与基准速度相加,得到小车的占空比并输出。
  • 子竞类项目(
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    《电子竞赛控制类项目》是一本全面介绍各类电子竞技赛事中控制系统设计与应用的专业书籍。涵盖了从硬件搭建到软件编程的全方位知识体系,适合电子竞技爱好者及专业人士参考学习。 电子设计大赛控制类题目汇总供参赛者参考,在比赛前进行练习。
  • 倒立摆与GUI动画
    优质
    本项目研究了小车倒立摆系统的控制策略,并开发了一个图形用户界面(GUI)来实时显示系统的动态响应和控制效果。 小车倒立摆系统的控制及GUI动画演示 16.1 小车倒立摆的H∞控制 16.1.1 系统描述 16.1.2 H∞控制器要求 16.1.3 基于Riccati方程的H∞控制 16.1.4 LMI及其MATLAB求解 16.1.5 基于LMI的H∞控制
  • STM32嵌入式智能家居.zip
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    本资源为基于STM32微控制器的智能家居控制系统完整工程项目文件,包括硬件设计、软件编程及详细文档。 本压缩文件包含STM32嵌入式实现的智能家居控制系统完整工程。该系统能够实时监测室内温度、湿度及光照强度,并进行相应的调节与报警处理。具体内容已在相关文章中详细介绍。