电脑鼠走迷宫实验报告附程序

电脑鼠走迷宫实验报告附程序 东南大学第二届IEEE电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 第 1 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 目录 一(软件程序框图………………………………………….3 二(参赛软件研发过程…………………………………….4 三(软硬件调试过程……………………………………….4 四(各组员分工…………………………………………….4 五(体会心得……………………………………………….5 附录……………………………………………………...…..6 参考目……………………………………………….……9 , 软件程序框图 第 2 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 , 参赛软件研发过程 在void main()函数中，采用压栈的方式进行电脑鼠搜索，数组uint8 GmcCrossway[MAZETYPE*MAZETYPE]用于暂存未走过支路坐标。 数组uint8 GucMapBlock[MAZETYPE][MAZETYPE]每个点的地图信息，初始化为0x00。 函数void mouseGoahead(int8 cNBlock)、void mazeSearch(void)、void mouseTurnleft(void)、 第 3 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 void mouseTurnright(void)、void mouseTurnback(void)和void objectGoTo(int8 cXdst, int8 cYdst) 控制电脑鼠的运动状态。 void mapStepEdit(int8 cX, int8 cY)为制作等高图函数，它把记录等高值的数组uint8 GucMapStep[MAZETYPE][MAZETYPE](初始化为0xff)赋值。当电脑鼠搜索时无方向可走时就按照这个等高图的信息退回上个点，冲刺时也是一样的道理。 另外，为了缩短转弯时间，并且保证电脑鼠的稳定性，采取转弯时整步，直走时半步。我们在Mouse_Drive.c文件中，加入全局变量int8 maincheck，初始化为0(其中0为不转弯，1为转弯)。在__leftMotorContr()和__rightMotorContr()中根据maincheck的值来实现整步和半步的转换，maincheck的值在void mouseTurnleft(void)，void mouseTurnback(void)和void mouseTurnright(void)中被更改。 , 软硬件调试过程 首先我们对电脑鼠的传感器进行调节。根据程序中对传感器返回值的要求，首先我们降低了左前右三个方向远距红外检测频率，改为35500Hz。再在跑道上对传感器硬件的调节，当电脑鼠靠近墙时，近墙一侧斜角红外值为1，远墙一侧斜角红外值为0，近墙一侧正对红外值为3，远墙一侧正对红外值为1;当电脑鼠在跑道中央时，斜角红外值均为0，且两侧正对红外值为1;前方红外探测距离不得超过一格，由于提速的原因，尽量要远些。 将速度提高，68的速度实在太慢。最开始尝试100和120，但是电脑鼠探索时前进不稳定，会晃，撞墙。所以放弃了高速，只将速度提高到80。 速度提高了，就得更改转弯时得转动步数，速度的调节和步数的调节是同步的。根据转弯时的幅度来判断目前转弯步数是否合适。 预赛完后，要想缩短搜索时间，就采用转弯时整步，直走时半步的驱动。首先步数减半，再像之前那样微调步数。 , 组员分工 程序的改编和程序的调试 第 4 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 , 体会心得 当初我选这门公选课，是我舍友告诉我的，他说他的朋友说上这门课有机会拿srtp学分，但是需要些编程基础。我的编程基础还好，就奔着srtp学分选了这门课。 其实这次我上交的程序只在标准程序中更改了很少，更本没有多大的意义。对此我很遗憾。我们平时课程也有点多，琐碎的事情也多，就没多少时间来好好理解程序。我很早就写好了一个算法，但是我是在C++上写的，是很理论的。后来我就想用我自己的算法来写这个电脑鼠搜索程序，结果我遇到了很大的难题。我对电脑鼠的速度始终都控制不好，老是撞墙。后来听了好友的建议，把速度先减小，看看具体原因。结果我发现，我的程序有很多问题。虽然我修改了很多了，但是还是有漏洞。由于时间不够，没有将我的算法改好，就很舍不得地放弃了它。我将我自己编写的程序附在附录里。 在整个过程中，我感触最深的是理论与实际的差异原来是很大的。比如说对半步驱动速度的控制，如果define SEARCHSPEED 68，在较长直道上速度太小，很慢，但是转弯就比较合适;但是如果define SEARCHSPEED 100，虽然在较长直道上速度足够，但是转弯很不稳定，很容易出现丢步现象。 还有一点，我体会到有个老师说的那句话是对的，“现在的编程语言太多了，平台也很多，但是只要你努力学好一种语言，其他的语言可以很快学会”。他曾经十天学会一种语言，并且完成了一个项目。 第 5 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 , 附录 , 搜索算法: 搜索过程中根据绝对方向信息前进，由递归函数void SeekPath(int8 x,int8 y,int8 x1,int8 y1)实现的，其中(x，y)为电脑鼠当前所在点，(x1，y1)为上次探索的点，(x1，y1)是 为了回溯而设立的参数。而且，在搜索过程中采用排除算法，可以避免走一些死路或不必走 第 6 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 的路。其中排除算法是由函数void mapchange(void)实现的，其算法为:在电脑鼠四周的四个点中，如果某个点的四个方向地图信息至少有三个方向已知，则不需要探索这个点，将这个点标记为已被探测过。 , 电机驱动: 3d_speed，2speedd_speed，6speed，，20000ctr,ctr，speedSpeed0= 022ctr2ctr00 3d_speed，2speed5d_speed，6speed，，20000,ctr，ctr，speedSpeed1= 022ctr2ctr00 整步驱动。整步驱动加速很快，尤其是后转弯很快。 第 7 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 , 地图信息处理: 地图信息在每次走了40步后进行获取，此时传感器正处于格子中央，获取的地图信息要准确些。 记录地图信息的数组我改为maze[MAZETYPE*2+1][MAZETYPE+1]，我设电脑鼠起点为(1，1)，则地图上某个点(x，y)的墙壁信息为:上方向maze[2*x-1][y]，下方向maze[2*x-1][y-1]，左方向maze[2*x-2][y-1],右方向maze[2*x][y-1]。如下图，每个三角形为 第 8 页 共 9 页 东南大学第二届IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛 电脑鼠原理及其应用 机电动力试验平台 地图上的一个点，图中每个三角形的上顶点为上方向墙壁信息，左顶点为左方向墙壁信息，右顶点为右方向墙壁信息，中间的点为下方向墙壁信息。这样做有一个好处，比如说，地图上某个点(x，y)，那么它下方向墙壁信息和这个点下面的点(x，y-1)的上方向墙壁信息是一致的，一旦改变其一，两者都变了，这很符合实际。但是，它有它的不足，就是开空间太大，而且还是全局变量，占内存。 , 参考书目 1. IAR EWARM V5嵌入式系统应用编程与开发 徐爱钧编著 北京航空航天大学出版社 2009 2. 年IEEE学会公布2006年电脑鼠走迷宫竞 赛规则的网址 3. 单片机及应用系统设计原理与实践 刘海成编著 北京航空航天大学出版社 2009 第 9 页 共 9 页