基于水中输油管道漏点检测的机器人系统设计.doc

摘要:本设计采用Atmega128单片机微控制器为核心控制单元，通过线性CCD传感器来采集管道信息，通过软件的固定阈值对采集回来的信息进行二值化数据处理，进而区分赛道的数据类型。舵机控制主要采用PID算法来调节舵机的角度。本设计主要包括硬件电路的设计和软件部分的设计。

本设计由5模块组成，主要包含微处理器、光电检测模块、报警模块、显示模块以及执行设备。显示部分由山外液晶屏构成；检测部分由线性CCD构成；操作者依据需求（是否检测到漏油点），启动报警信号（蜂鸣器蜂鸣），启动相应控制（舵机摆动）。  

软件部分包含了主程序、显示子程序、线性CCD检测子程序，舵机控制子程序。  

关键词：Atmega128；线性CCD；舵机控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 微型计算机的应用-1

1.2 水下机器人的发展与意义-1

1.2.1 海洋资源的研究与开发-1

1.2.1 未来战争中的作用-2

1.3 课题背景-2

1.4 设计要求-2

2 基础器件的介绍-3

2.1 Atmega128单片机-3

2.2 线性CCD传感器-4

2.3 TFT液晶屏-6

3 硬件设计-7

3.1 核心控制电路-7

3.2主要模块的电路-8

3.2.1 系统的蜂鸣器电路-8

3.2.2 晶振电路-9

3.2.3 显示电路-10

3.2.4 传感器电路-10

3.2.5 复位电路-11

3.2.6 电源指示灯电路-11

3.2.7 光耦隔离模块-12

4 软件设计-13

4.1 系统整体组成与设计-13

4.2 路径处理策略-14

4.2.1 直线赛道边线提取-14

4.2.2 弯道路径处理-15

4.2.3 前倾角处理-15

4.3 去噪点处理-16

4.4 程序周期处理-16

结    论-17

参 考 文 献-18

附录 机器鱼作业图-19

致    谢-20