25年电赛E题小车方案

##一、题目要求

二、设计摘要

本系统基于简易自动瞄准装置，开发了一款融合动态路径追踪与实时目标锁定功能的自主移动平台。运动控制由MSPM0G3507微处理器驱动高精度编码电机，并结合12路阵列式灰度传感器，通过自适应加权算法实现路径识别，轨迹跟踪横向偏差控制在±0.5cm以内，视觉系统搭载K230视觉模块与二自由度步进电机云台，可在3.5秒内完成靶标检测与瞄准校准。实验表明，系统在静态场景下激光光斑与靶心偏差≤2cm，验证了系统的稳定性和实时性。
关键词：MSPM0G3507；视觉系统；自适应加权算法；自动瞄准

三、题目分析

今年的难度是把23年云台和24年小车相结合，且尺寸限制比较极限，同时有对于控制精度有所要求，这就不得不上步进电机或者无刷电机的矢量控制，由于我们没有提前准备无刷电机，只准备了步进电机，也刚好步进电机能实现高精度的控制，但是对于这个小车的尺寸限制是比较苛刻的，导致我们在4天3夜的短时间内是设计上有很多的局限性，也有一些干涉，但是好在最后都想办法解决了，说完结构之后就是视觉和云台的控制，对这两方面的压力也挺大的，我们使用K230进行视觉识别，且要在云台旋转过程中精准的识别到目标靶且定位，无疑是对视觉和云台控制的处理能力的重大考验。同时我们步进电机是使用G3507+AS5600磁编码进行闭环控制的，这样能让控制精度达到质的飞越。

五、总体设计框图

提示：总体设计方案框图
例：

六、硬件电路组成

我们的所用的主控拓展板是我自己制作的，
1.可以看看工程里面，这块拓展板是基于立创天猛星G3507最小核心板所进行拓扑设计的，集成了一下功能：

最小核心板上均有Flash；
支持VCC-GND-SCL-SDA/GND-VCC-SCL-SDA线序的IIC屏幕；
板载有高精度陀螺仪ICM42688,
板载了4路电源，树莓派供电是5V16A的中兴ZXDN16S1205,电机红和舵机还有主控都是独立的TPS5430，均支持调压；
板子预留了三路串口，两路IIC,且预留了两路NMOS和两路舵机，都接了定时器通道，其中两路NMOS支持单向电机调速，可外接气泵，电磁铁等大功率负载，均支持PWM调速。
且板载了两路电机驱动（TB6612）在板子背面，可直接使用XH2.54接线端子直接插编码器电机，其中电机供电电压支持调节，以应对不同型号的电机。
2.步进电机驱动是使用成品的TB6600步进电机驱动模块，由于只准备了工业版本的tb6600驱动，体积巨大，更是让我们小车空间更加极限。
其中的步进电机减速器是赛前就设计好了的，可以看看我哔站，当时准备了两套方案，一个就是步进电机+1:3的减速器，另一个是舵机+1:3的减速器，两个精度都挺不错的，但是今年赛题要求需要旋转360度以上，我们手头没有360度的舵机，只能使用步进电机+1:3减速器了
所有的源文件我都放在了附件里面，有需要的自取