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嵌入式电脑鼠运行算法的研究+ 张晋 华东政法大学信息科学技术学院201620 摘要：本文阐速T电脑鼠设计的构思扣实现的过程 主要从算法上分析如何使电脑鼠寻找最佳路 径快速的找到迷宫终点。本设计结合7相关的软，硬件 井涵盖7机械装置．最终电脑鼠能智能地走 迷宫。 关艟词：电脑鼠硬件构成算法设计平滑转弯。 1构思设计 电脑鼠完成走迷宫设计构思归纳如下： (1)电脑鼠必须要能分辨出自己的左右方咀及行进方向上是否有障碍物的判断，故而电脑鼠要有自己 的“眼睛”。 (21电脑鼠必须有一个{r走算法在迷宫内自主、有条理的行走。 0)电脯鼠必须将电机、传感器、微处理器与RoM、PcB电路板、 电源和l，o接口等部件集合在一起将计算机的命令转化为基本动作，完 戚走迷宫的任务。 电脑鼠的实样如图1所示。 微处理器：采用LM3s615单片微处理芯H。 步进电机：由四相的步进电机完成走迷宫的执行部件。 传感器：使用发射器(TLN205)拄一定频率发射红外线，接收器 rrPs7081接收红外线，信号处理系统处理返同与光强相对应的电流的信 号，经整形放大由单片机处理。 电池：由于步进电机和整个电脑鼠的尺寸太小对电池的选择提出了 特殊要求，需解挑步进电机太电流和单片微处理芯片供电稳定性矛盾， 2算法设计 电脑鼠的软件设计任务主要集中在各设备的驱动程序与迷宫算法的编写 2．1迷宫定位和墙壁信息记录 80mmx 电脑鼠行走所处的迷宫是一个16x16的方形迷宫，每个迷宫单元格的大小为l 180mm，迷宫 16)个单元格。 有个进口。迷宫的起点只有一个出n，为迷宫的任意一个角。显然，迷宫共有256(16x 基金赞助{华东政挂大学科学研究项日《BM021681) 每个单元格有3个方向的墙壁信息是有作用的。相邻的单元格之间可能相连，可能相互隔开。电脑鼠在迷 宫内可能要经常地转弯。 采用二维坐标来记录迷宫内各单元格的位置，起点单元格的坐标为(0，0)，其余各单元格的坐标以起 点为原点定义。由此得到终点的华标为(7，7)、(7，8)、(8，7)、(8，8)。 接下来要解决坐标变换的问题。在未进行设定之前，电脑鼠只能明白，前后左右四个相对方向，这不 x 利于坐标的变换。一种可行的办法就是采用绝对方向这一概念。由于迷宫是个16 16的正方形，且起始 单元格只有一个方向没有挡板，所以可以认定电脑鼠的初始前进方向为北(对应于Y轴正方向)，类似的 定义其余的三个方向。则可得到如下的方向计算公式： r。!一：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：～：：：：～：：：! DiF(dir+side)％4其中dir代表前进方向，t啪side代表各个方向：÷j÷一+一一一一一一+一-+：一一一：：÷ 操作的赋值。一种可行的定义如下： co：：：+：：～一一～一++：：：： ●oI ● I I ● l l l I I 群definenorth O 。：+：++：：：一～…：+：j 撑defineeast 1 ”：：：：：：：：一一+：一一：：： 群definesouth 2 舟definewe吼 3 ”：：：一：一+：一一一+：：：一：： 50I - I l