2012年TI杯四川省电子设计E--激光射击打靶设计报告.docVIP

2012四川省电子设计竞赛 设计报告 激光枪自动射击装置（E题） 【本科组】 摘要： 本设计采用MSP430F149单片机作为控制核心，主要包括激光枪、摄像头模块、电源模块、步进电机、步进电机驱动模块、独立键盘等。激光笔改装激光枪，激光枪可受电路控制发射激光束照射于胸环靶上弹着点。通过键盘控制激光枪的弹着点，通过摄像头识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑，并显示弹着点的环数与方位信息。点阵显示器上显示胸环靶的相应图形，并闪烁显示弹着点。 关键词： MSP430F149单片机、激光枪、摄像头、步进电机、12864 abstract: this design USES the MSP430F149 single chip microcomputer as control core, mainly including laser gun, camera module, the power modules, step motor, stepping motor driver module, independent keyboard, etc. Laser pens modified laser gun, laser gun can be circuit control laser beam irradiation launch in the chest on HuanBa impact area. Through the keyboard control of the laser gun impact area, through camera recognition laser gun in the chest HuanBa projected impact area flare, and shows the ring number and azimuth impact area information. Dot matrix display shows the chest HuanBa corresponding graphics, and flashing shows the impact area. the key words: MSP430F149 single-chip microcomputer、 Laser gun、 Camera、 Step motor、 12864 目 录 一 、 系统方案 1.1系统实现方案………………………………………………………………… 1.1 核心控制电路的论证与选择………………………………………………. 1.3 单片机最小系统…………………………………………………………………….. 二 、硬件电路设 2.1 OV6620与普通摄像头的对比…………………………… 2.2 为什么用FIFO 2.3 电源设计模块................................................... 2.4 电机设计模块................................................. 2.5为什么用FIFO 2.6 外观机械放置 摄像头大概放置离65公分 三、软件程序设计 四、测试方案与测试结果 五、实验结论 六、参考文献 1.1 系统实现框架 1.2 核心控制电路的论证与选择 方案一：FPGA系统实现 采用数字电路系统进行逻辑分析，其具有多进程，实时性高，响应触发信号快等优点，可以由目前比较主流的FPGA实现。通过VHDL语言编程，配置FPGA内部逻辑门资源可以实现该设计的逻辑要求关系。但使用FPGA具有编程复杂和电路复杂的缺点。 方案二：单片机实现 采用MSP430系列单片机进行编程实现。MSP430系列单片机具有低功耗、速度快、外围电路简单，片上资源丰富等优点，。可以由高级语言C语言编写程序，通过程序的编写能够对修正采集的信号误差以及控制被控对象。 方案三：DSP技术实现 运用DSP技术实现，DSP具有速度快、精度高的特点，但是此方案技术难度高，开发周期长，不容易实现。 通过方案比较，本设计采用方案二，选用MSP430F149单片机作为主控芯片。 1.3 单片机最小系统 该系统以MSP430F149单片机的最小系统原理图，单片机获取红外对管检测到的引导黑线的信息，然后控制电机转向。单片机的最小系统如图2所示。 图2 单片机最小系统 1.2 OV6620与普通摄像头的对比 模拟的优势 比较明显：便宜，程序有现成的。缺点：消耗MCU资源，取点个数少，需要做12V的供电模块，外围处理电路多，还要1881。 数字的优点就是避免了模拟的缺点。行场同步中断信号有现成的，而且消隐区也十分有规律。可以 用示波器对比一下