基于ARM-Linux的自主避障機器魚設計
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LCD部分接口介紹。VFRAME／VSYNC／STV接口：傳送LCD控制器和LCD驅動器之間的幀同步信號。
VLINE／HSYNC／CPV接口：傳送LCD控制器和LCD驅動器之間的同步脈沖信號。
VCLK／LCD_HCLK接口：傳送LCD控制器和LCD驅動器之間的像素時鐘信號。
VM／VDEN／TP接口：傳送LCD驅動器使用的交流信號。
VD [23：0]接口：LCD的像素數據輸出端即RGB信號線。
2 系統軟件設計
2．1 主程序流程
ARM芯片通過AD管腳對紅外傳感器的發射模塊傳送命令。發射模塊發射紅外線，接收模塊接收遇到障礙物反射回來的紅外線，根據返回光強產生相應的模擬電壓，經過A／D轉換器后變成十位的二進制數據量，通過一定算法計算出到障礙物的距離。ARM芯片判斷計算出的距離與預設值的邏輯關系，根據結果判斷是否進行避障。攝像頭采集圖片后，將圖片緩存于SDRAM中，LCD讀取數據并將圖像顯示出來。主程序流程如圖6所示。
2．2 紅外模塊
在ARM的A／D進行轉換時，首先要對ADC控制寄存器進行初始化，選擇進行轉換的模擬輸入端，進行A／D轉換，并從ADCDAT0讀取轉換結果。探測的結果小于預設值時ARM芯片執行中斷，改變PWM波的占空比使機器魚轉向進行避障，反之繼續前進。紅外模塊流程如圖7所示。
2．3 攝像頭模塊
攝像頭屬于字符類設備，所以能夠像字節流一樣被程序訪問，而且只能夠按順序讀寫。Linux內核程序通過設備的位號來尋找攝像頭。Linux內核發送測試信號到地址0X9650，以檢測攝像頭是否存在。OV9650擁有多組寄存器，圖像的輸出編碼方式和分辨率等參數取決于OV9650的寄存器。IIC (Inter Integration Circuit)是指內部整合電路，是常用的標準串行接口。系統是通過IIC總線對寄存器進行整體配置，所以此過程不會占用系統數據總線。考慮到圖像傳輸的效率，所以攝像頭與ARM芯片之間的Data[0]～Data[7]的通道僅用以傳輸圖像數據。以下為攝像頭的部分初始化代碼。
SrcWidth=640-WinHorOffset*2；／／CAM_SRC_HSIZE為640，CAM_SRC_VSIZE為480
SrcHeight=480-WinVerOffset*2；／／計算得SrcWidth=440，SrcHeight=280
rCIWDOFST=0；／／窗口垂直偏移為0
rCIWDOFST=(WinOfsEn31) | (WinHorOffset16) | (WinVerOffset)；／／水平偏移為100，垂直偏移為100
rCISRCFMT=(131) | (030) | (029) |(64016) | (014) | (480)；／／30位設置為1后，圖像顏色失真，偏彩色
Calculate Prescaler RatioShift (SreWidth，PrDstWidth，PreHorRatio，H_Shin)；／／計算并設置突發長度
Calculate Prescaler RatioShift (SrcHeight，PrDstHeight，PreVerRatio，V_Shift)；／／計算水平和垂直縮放比率和位移量、水平和垂直比率
攝像頭模塊流程如圖8所示。
3 結束語
本文介紹了紅外探測器在機器魚上的應用以及畫面的實時顯示。通過紅外傳感器使機器魚具有了自主避障的功能。實驗表明基于ARM芯片和LINUX嵌入式系統平臺開發的自主避障功能的機器魚具有較高的實時避障功能，表明該機器魚具有靈敏度較高的自主避障功能。此設計提高了機器魚智能度，可作為后續自主視覺機器魚開發的基礎。相信隨著高智能的機器魚的研究與設計會給人類探索、開發海洋提供更多的幫助與便利。 linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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