基于ADNS2610的微型飛機(jī)速度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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5 調(diào)試
調(diào)試主要包括硬件調(diào)試、軟件調(diào)試、透鏡系統(tǒng)調(diào)試3個(gè)部分。硬件調(diào)試主要考慮硬件之間的連接。為了降低信號線的電感特性，縮短階躍響應(yīng)時(shí)間，引線SCK和SDIO要盡可能短，并且中間連接的電阻盡量考慮使用貼片電阻。另外MSP430和ADNS要共地，這樣它們的高低電平之間才有共同的基準(zhǔn)。軟件調(diào)試分為3個(gè)步驟：時(shí)序驗(yàn)證、圖像讀取、讀取周期驗(yàn)證。
時(shí)序驗(yàn)證是通過示波器來驗(yàn)證SCK信號和SDIO信號的時(shí)序，以及地址和數(shù)據(jù)是否正確?？梢酝ㄟ^實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮LED燈等功能來驗(yàn)證發(fā)送和接收軟件的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明向ADNS寫數(shù)據(jù)的程序是符合要求的。接下來的調(diào)試步驟就是讀取圖像，以驗(yàn)證讀數(shù)據(jù)程序的正確性，并為調(diào)焦做準(zhǔn)備。為了方便調(diào)試，直接采用光電鼠標(biāo)的透鏡系統(tǒng)和支撐結(jié)構(gòu)。圖10是讀取到的圖像和原始圖像的對比，其中圖10(a)是利用傳感器拍攝的圖像，圖10(b)是對原始圖像掃描后的結(jié)果，掃描分辨率是2 400 dpi。使用的透鏡像距和物距之比是1：1，因此拍攝的圖像和原圖的大小也是1：1。傳感器的分辨率是400 cpi，圖像分辨率是18×18像素，因此圖像的大小是(18／400)inch×(18／400)inch，即1．143 mm×1．1 43 mm。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162923.htm
傳感器圖像的灰度等級成64個(gè)等級，0是全黑，63是全白。傳感器內(nèi)置了自動增益電路調(diào)整快門值。使得最亮的部分的灰度值在55左右。軟件調(diào)試的第三步是驗(yàn)證實(shí)際讀取周期。讀取Delta_X和Delta_Y各1次為1個(gè)周期，通過示波器來讀取這個(gè)周期值。
透鏡系統(tǒng)的調(diào)試主要是調(diào)整透鏡的中心和傳感器感光面之間的距離，以達(dá)到系統(tǒng)在幾厘米到幾米的高度上成像清晰。圖11顯示了透鏡系統(tǒng)調(diào)試完成后拍攝的圖片和拍攝用的原圖，其中圖11(a)像距未調(diào)好時(shí)拍攝的圖片，圖11(b)是像距調(diào)整后傳感器拍攝的圖片，圖11(c)是拍攝用的原圖的掃描件，原圖在掃描時(shí)配上標(biāo)尺以表明原圖的尺寸。
根據(jù)地面上實(shí)際圖形的大小和鏡頭與地麗的距離，可以計(jì)算出傳感器感光面與透鏡中心的距離，根據(jù)此距離，就可以計(jì)算出a，再根據(jù)前面的公式可以計(jì)算出微型機(jī)的飛行速度。
6 結(jié)語
本文所設(shè)計(jì)的檢測系統(tǒng)，采用集成式傳感器芯片，降低了微型飛機(jī)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，減輕微型機(jī)飛行重量。調(diào)試結(jié)果表明，該檢測系統(tǒng)在微型機(jī)近地飛行時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對微型飛機(jī)的水平飛行速度測量，從而可提高微型機(jī)的飛行穩(wěn)定性，并為微型飛機(jī)實(shí)現(xiàn)自主控制打下基礎(chǔ)。當(dāng)然該系統(tǒng)的使用也有一定的限制條件。它的數(shù)據(jù)讀取周期大于200μs，因此實(shí)時(shí)性較差。另外它的使用高度也是一個(gè)限制，當(dāng)微型機(jī)的飛行高度越高時(shí)，系統(tǒng)的分辨率也就會相應(yīng)降低。因此只能作為其他測速方式的一種補(bǔ)充，主要是在微型飛機(jī)近地飛行和降落時(shí)發(fā)揮最大作用。
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