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编号：毕业设计说明书题目：物体运动轨迹实时监测系统设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器学生姓名：学号：指导教师：职称：副教授理论研究实验研究工程设计软件开发2016年5月20日随着科学技术的不断发展，物体运动轨迹实时监测系统在导航系统、人机交互、游戏控制等领域具有广阔应用。
传统的方法，如激光追踪系统，或者是运用高精度的加速度传感器、激光陀螺仪等，这些设备过于复杂，成本高。
本文基于MPU6050六轴加速度计陀螺仪传感器的运动轨迹检测系统具有成本低、易携带、体积小的特点。
本论文以单片机STM32F103C8T6为核心控制器，通过MPU6050得到的加速度，加速度二次积分得到位移，从MPU6050 DMP直接读取四元数和欧拉角来校准在重力加速度在二维空间中对x，y轴的影响，通过IIC总线将数据由MPU6050传送给单片机STM32F103C8T6将数据进行处理，并通过蓝牙串口将数据传输给安卓手机，通过安卓手机APP建立二维坐标系，并将得到的数据在二维坐标系中打点来显示轨迹。
本论文中运用单片机C语言来编写程序，从MPU6050得到的加速度通过均值校准法来减少外界对加速度计的干扰，经过积分后得到的位移值通过分解成一个数组来发送具体字节数，来保障发送给手机的数据准确性。
当手机APP接收到单片机发来的数据，通过分隔符将两个数据解析成一个列表，通过提取列表中的每一项，来将每个物体运动轨迹数据显示在APP上，并在APP上打点显示，若打的点超出APP坐标轴的范围，手机将自动震动报警。
本次设计的物体运动轨迹监测系统，能够检测出物体的运动轨迹，经过测试在短时间内误差在1cm左右，且当物体运动轨迹超出APP坐标系的量程，手机将震动报警，且物体运动轨迹数据在0.5s更新一次，大致实现了毕业设计的要求。
关键词：运动轨迹实时监测；加速度计；陀螺仪；安卓手机APP；With the development of science and technology .The monitoring system of real-time trajectory in navigation system, human-computer interaction, game control have a wide range of applications.Traditional methods，for example, laser tracking system,using high precision acceleration sensor, laser gyroscope and so on.These equipment is too complex and high cost. In this paper , the monitoring system of real-time trajectory based on MPU6050 which is six axis accelerometer gyroscope sensor’s advantages is low cost, easy to carry,small volume and so on.STM32F103C8T6 MCU as the core controller in this paper, the displacement is obtained by quadratic integral MPU6050 get acceleration, from MPU6050 DMP directly read quaternion and euler Angle to calibration in the acceleration of gravity in the two-dimensional space of x, y axis, the effect of the data through the IIC bus STM32F103C8T6 controlled by MPU6050 sent the data processing, and through bluetooth serial transmission to the android mobile phone, through the android APP to establish two-dimensional coordinate system, and will get data dot in a two-dimensional coordinate system to display the trajectory.This paper uses microcontroller C language to write programs, from MPU6050 acceleration by average calibration method to reduce the outside disturbance to the accelerometer, after the displacement value resulting from the integral by decomposition into an array to send a specific number of bytes, to ensure data accuracy sent to mobile phones. When the phone APP to receive data from the microcontroller, through the separator will be two data parsed into a list, by extracting each item on the list, to each object trajectory data display on the APP, and dot on the APP shows that if a dozen points beyond the scope of APP axis, the phone will automatically vibration alarm.the design of he monitoring system of real-time trajectory in navigation system can detect the movement of the object, after testing in a short period of time error in 1 cm, and when the object movement beyond the range of APP coordinate system, cell phone will vibrate alarm, and object trajectory data updated once in 0.5 s.Key words:The monitoring system of real-timetrajectory;accelerometer;gyroscope;android APP;目录1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3惯性导航的发展趋势 (2)1.4论文的章节安排 (2)2 设计任务及要求 (3)2.1 设计任务 (3)2.1.1课题内容 (3)2.1.2主要任务 (3)2.2 设计要求 (4)3 系统设计理论依据及方案论证 (4)3.1系统设计理论依据 (4)3.2 方案论证 (5)3.3 软件算法方案选择 (6)3.3.1方案一 (6)3.3.2方案二 (7)3.3.3方案三 (8)3.4 安卓APP开发工具的选择 (8)3.4.1方案一 (8)3.4.2方案二 (8)4 硬件系统设计 (9)4.1 单片机最小系统控制部分 (9)4.1.1芯片的选择 (9)4.1.2单片机最小系统电路 (10)4.2 蓝牙模块电路 (10)4.3 稳压电源电路 (11)4.4 MPU6050模块电路 (12)4.5 运动轨迹监测系统工作过程 (13)4.5.1灵敏度的影响 (14)4.5.2稳定性分析 (14)5 系统软件设计 (14)5.1软件设计基本思想 (14)5.2 各个模块的设计 (15)5.2.1系统初始化程序 (15)5.2.2 MPU6050初始化与数据读取程序 (16)5.2.3均值校准程序 (17)5.2.4算法运算程序 (18)5.2.5数据处理程序 (19)5.2.6中断服务程序 (19)5.3 手机APP软件的设计与分析 (20)5.3.1UI的设计 (21)5.3.2逻辑的设计 (22)6 系统调试 (26)6.1 硬件系统调试 (26)6.1.1单片机STM32F103C8T6最小系统模块的硬件调试 (26)6.1.2蓝牙模块的硬件调试 (27)6.1.3MPU6050模块的硬件调试 (28)6.2软件调试 (29)6.3 调试结果分析 (34)7 系统测试 (34)7.1 系统测试的方案与过程 (34)7.1.1系统测试所需设备与工具 (34)7.1.2系统测试方案与过程 (34)8 结论 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)附录 .............................................................................. 错误！未定义书签。
科学小论文怎么写〔锦集15篇〕篇1：科学小论文泰顺县育才小学三〔2〕班赖志款指导师：张一平一、提出问题这一学期最开场的时候，我们在科学教师的指导下观察了绿豆、蚕豆、花生、黄豆、玉米、凤仙花、向日葵等好几种植物的种子。
后来，我们还将每种植物的种子各捡出一粒，把它们浸泡在水中，进展观察和记录。
在这个过程中，我们班很多同学发现绿豆的种子很快就发芽了，而像蚕豆种子过了一天了，还没有发芽，这是为什么呢，绿豆种子怎么那么快就发芽了呢？而且，同样是绿豆种子，也有的发芽快，有的发芽慢，这是为什么呢？我很想知道这个问题的答案，于是，我就跟同学讨论，然后在张教师的指导下展开探究。
二、研究问题为什么绿豆发芽有快有慢？三、猜测张教师问我：“都是绿豆种子，为什么有的发芽快有的发芽慢呢？你觉得这可能与什么有关？”我一边考虑一边记录，以下是我对这个问题的猜测。
1.可能与种子的大小有关；2.可能与种皮的厚薄有关；3.可能与种皮的软硬有关；4.可能与种脐的大小有关；5.可能与教室的温度有关；6.可能与潮湿或枯燥有关；7.可能与水量有关；8.可能与空气有关；9.可能与种皮的颜色有关；10.可能与做实验的杯子大小有关；11.可能与绿豆的生长过程有关；12.可能与绿豆的硬度有关；13.可能与绿豆的轻重有关；14.可能与绿豆的新老有关；15.可能与装绿豆的盒子有关。
有了自己的猜测，张教师建议我选择其中一两个做实验，看能不能找到答案。
我准备了几个小盖子，拿出学具袋中所有的绿豆来做实验，后来绿豆不够了，还找张教师借了几颗绿豆做实验。
四、实验情况1.实验设计：〔1〕实验设计一：准备一大一小两颗绿豆和两只同样大的小盖子。
把这两颗绿豆分别放入两个盖子中，滴同样多的水，把他们放在温暖的地方。
实验结果：第二天早上我就发现，大绿豆已经发芽了，它长出白白的长约1毫米的“芽”，而小绿豆还没有发芽，只是变大了一点。
〔2〕实验设计二：拿两个同样大的小盖子，分别放入一颗大小几乎一样的绿豆，一个盖子里多滴些水，另一个少滴，把他们放在同一个地方，过几个小时再来观察绿豆的变化情况。
海南师范大学本科生毕业论文题目:小球在弹簧顶端木块上的弹性跳动姓名：梁燕斌学号： 200706101123专业：物理学年级： 2007级学院：物理与电子工程学院完成日期： 2011 年 5 月2日指导教师：潘孟美（副教授）本科生毕业论文（设计）独创性声明本人声明所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
论文（设计）作者签名：日期：本科生毕业论文（设计）使用授权声明海南师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。
本人授权海南师范大学可以将本毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复印手段保存、汇编毕业论文（设计）。
论文（设计）作者签名：日期：指导教师签名：日期：目录摘要 (1)1.引言 (2)2.MATLAB.简介2.1 MATLAB的特点 (2)2.2 MATLAB研究小球在弹簧顶端木块上的弹性跳动的意义 (3)3.用MATLAB研究小球在弹簧顶端木块上弹性跳动3.1小球和木块跳动的微分方程 (3)3.2 MATLAB语言程序 (4)3.3结果分析3.3.1 没有空气阻力的情况下 (7)3.3.2 有空气阻力的情况下 (7)3.3.3 小球弹性跳动的效果图 (9)4小结展望 (10)5.结束语 (11)参考文献 (11)小球在弹簧顶端木块上的弹性跳动作者：梁燕斌指导教师：潘孟美副教授（海南师范大学物理与电子工程学院，海口，571158)摘要: 概括了MATLAB仿真软件的强大的科学计算和绘图功能,介绍了如何利用MATLAB 仿真软件对小球在弹簧顶端木块上的弹性跳动实验进行模拟仿真。
应用计算机仿真实验教学能有效加深学生对课程内容的理解,弥补了模拟实验装置的不足和实验环境条件难以控制的难题。
二维目标视觉检测与跟踪系统设计的开题报告一、题目背景近年来，随着机器人技术的不断发展，机器人已经广泛应用于各个领域，如工业、医疗、服务等。
在机器人领域中，视觉检测与跟踪技术是非常重要的一部分，对于机器人的感知、判断和决策都有着至关重要的作用。
在物体检测与跟踪中，二维目标视觉检测与跟踪系统是关键技术之一，可以在机器人场景中高效、准确地实现对目标的检测、追踪和识别。
因此，设计一种高效、准确的二维目标视觉检测与跟踪系统对于推进机器人技术的发展和应用具有重要的意义。
二、研究目的和意义本研究的主要目的是设计一种高效、准确的二维目标视觉检测与跟踪系统。
为了达到这一目的，我们将运用深度学习等相关技术，对图像进行特征提取和分类，采用跟踪算法对目标进行跟踪，以实现对目标的检测、追踪和识别。
该系统可广泛应用于机器人领域中，如自主导航、工业自动化、智能监控等各个方面。
三、研究内容和方法1. 系统需求分析：分析机器人应用场景和用户需求，确定系统设计的目标和功能。
2. 图像采集与预处理：使用相机或其他采集设备获取场景图像，并对图像进行预处理，如噪声过滤、亮度调整等。
3. 物体检测与分类：基于深度学习等相关技术，对图像中的目标进行特征提取和分类，实现目标物体的快速、准确检测。
4. 目标跟踪算法：根据目标特征和运动状态，采用跟踪算法对目标进行跟踪，实时更新目标位置和状态。
5. 系统实现与测试：在实际场景中实现系统功能，并进行测试，评估系统性能和效果。
四、研究进度安排阶段目标时间安排1. 系统需求分析和文献调研第一周 ~ 第二周2. 图像采集与预处理第三周 ~ 第四周3. 物体检测与分类第五周 ~ 第六周4. 目标跟踪算法第七周 ~ 第八周5. 系统实现与测试第九周 ~ 第十周6. 系统优化和性能评估第十一周 ~ 第十二周七、参考文献[1] Gao Y, Bronstein M, Bronstein A, et al. Deep learning for object tracking: A survey. arXiv preprint arXiv:1809.04436, 2018.[2] Ren S, He K, Girshick R, et al. Faster R-CNN: towards real-time object detection with region proposal networks[J]. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 2017, 39(6): 1137-1149.[3] Li W, Li J, Lu H, et al. DeepID-Net: Object detection with deformable part based convolutional neural networks[J]. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 2017, 39(7): 1320-1334.[4] Bagdanov A D, del Bimbo A. Fast and effective object detection under low illumination conditions[C]//4th International Workshop on Visual Surveillance. 2007: 23-30.[5] Chu D, Porikli F. Small target detection using L1-norm maximization[C]//European conference on computer vision. Springer, Cham, 2014: 439-454.。
物理光学论文题目光子晶体的制备与应用院系英才学院学号7111900302姓名张一博日期2012、10、31摘要本文介绍了基本光子晶体、二维光子晶体以及复合结构光子晶体的制备。
光子晶体具有许多不同于单组分胶体粒子的独特的光、电、磁、催化等物理与化学性质, 是构筑光子晶体材料的重要组元。
从材料复合的不同形式阐述了复合结构光子晶体的制备方法; 列举了光子晶体器件的典型应用, 综述了光子晶体的主要用途; 并展望了复合结构光子晶体的发展方向。
关键词：光子晶体；二维光子晶体；复合结构光子晶体；制备；功能；应用AbstractThis paper introduces several kinds of photonic crystals such as two-dimension photonic crystal and compound-photonic crystal. Then the paper talks about some ranges to use these photonic crystals.Keywords: photonic crystal, two-dimension photonic crystal, compound-photonic crystal, use.1 引言光子晶体的出现，为信息技术新的飞跃提供了一次历史性的机遇。
正如20世纪中叶半导体的发现对此后半个世纪世界经济产生巨大影响一样, 光子晶体的研究、开发和应用可能在未来若干年世界经济的发展提供一个新的生长点。
光信息技术是信息化社会的主要技术支撑。
目前信息技术的核心是建立在半导体材料基础之上的微电子技术。
由于强烈的需求, 微电子技术以惊人的速度发展。
根据摩尔定律, 半导体元件的集成度以每18个月翻一番的速度发展, 电子和微电子技术正在走向物理上和技术上的极限(如速度极限、密度极限), 这些不可逾越的技术极限对信息技术的进一步发展提出了重大挑战。
数学小论文三百字篇一：数学小论文数学小论文今日，妈妈布置我做“滚球”试验，让我们在试验中发觉小球滚得远的隐秘。
试验方法是：用垫纸板在地面上分别搭出30°、45°和60°的斜坡。
把一个小球放在斜坡的最高处让它自然地往下滚，看小球在哪个斜坡上滚得最远。
吃过晚饭，我开头做试验。
我先做好30°的斜坡，然后把小球放在斜坡上的最高处。
我一松手，小球顺着斜坡滚落下来。
小球停止滚动后，我用尺一量，小球在平面上滚动了大约6米远。
我又做好60°的斜坡进行试验，结果小球滚动了7米多远。
我得意忘形地对在一旁观看我做试验的妈妈说：“斜坡的角度越大，小球滚动得越远。
这我和做试验前想的一样。
小球滚动得远的隐秘也不过如此。
”妈妈安静地对我说：“不要轻意下结论，把45°斜坡的滚球试验做完再说。
” 妈妈的态度让我感到扫兴。
我坚信：小球在45°斜坡上滚动的试验做与不做，都转变不了我的结论。
既然妈妈要我做，那我就做着玩吧。
我不太情意地做好45°的斜坡，漫不经心地将小球放在斜坡的最高处……小球渐渐地停了下来。
我用尺一量，结果吓了我一大跳，我小球竟然滚动了8米多远。
真是不行思议，怎么会是这样的结果呢？我抓紧又在45°斜坡上做了两次滚球试验，结果基本相同。
试验证明：小球在45°斜坡上滚动得最远。
通过试验，我不仅发觉了小球滚得远的隐秘，也明白了一个道理：科学真理来这得半点虚伪，肯定要通过仔细严谨的实践来检验。
篇二：数学小论文我眼中的数学数学，是一门什么样的科目呢？学校生说：“数学，小意思，不就是1+1=2，九九乘法表，鸡兔同笼吗？有什么难的。
” 中同学说：“数学，可没你说的这么简单，什么一元一次方程，二元一次方程的，平方差公式，锐角三角函数，还有什么证明两个三角形全等，相像的，一大堆，头脑都快炸了。
” 高中生说：“别争了，你们的都没法和我们比，高中数学更是难，学问特多，一学期还得上两本书。
二维精密气浮运动平台控制系统稳定性研究朱小刚;马平【摘要】二维精密气浮运动平台采用直接驱动进给和气浮导轨支承技术,不仅需要有较高的定位精密、运动速度和定位加速度,而且要求直接驱动伺服系统具有足够的稳定裕度.根据自动控制原理,对系统参数进行了分析,并完成了参数修正,论文利用Matlab语言和Simulink软件对X轴控制器电流环、速度环、位置环进行建模仿真研究,验证了二维气浮运动平台控制系统是稳定的,且有足够的稳定裕度.建立了实验单元,通过控制器参数整定软件PMAC Tuning PRO2调节PID参数,完成参数优化.实验表明平台控制系统是稳定的,优化PID参数能使系统更快到达稳定状态.%The aerostatic guideway technology and linear driving technology are applied to two-dimensional precision areostatic bearing stage,which not only needs higher positioning precision, speed and acceleration, but also demands enough stability margin of linear driving servo system. According to the auto-control principle,parameters of the control system are analyzed and modified.Paper established the current loop, velocity loop and position loop simulation models by Matlab and Simulink software on the X axis controller, it's proved that the control system is stable and has enough stability margin. Experimental unit is established, through adjusting PID parameters with PMAC Tuning PRO2 software,we completed the optimization of parameters. Experiments show that the control system of the two-dimensional precision areostatic bearing stage is stable, optimization of PID parameters can make the system more quickly reach the stable state.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P136-139)【关键词】二维运动平台;直线驱动;PMAC;稳定性【作者】朱小刚;马平【作者单位】广东工业大学机电工程学院,广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP273;TM359.4高速大行程超精密机床的进给系统大多采用气浮支承和直线电机进行驱动，其摩擦阻尼极小，而直线电机的电气时间常数也很小，这使得其控制难度就非常大。
基于柔顺机构的两自由度微位移精密定位平台的分析与设计的开题报告一、选题背景和意义微位移定位平台作为微纳加工、精密电子传感、药品试验等领域中的重要设备，已经得到广泛的应用。
目前，微位移定位平台的精度、分辨率、速度等方面的要求越来越高，对其结构设计、控制算法等方面提出了更高的要求。
因此，基于柔顺机构的两自由度微位移精密定位平台的研究具有重要的现实意义和科学价值。
二、研究内容和思路本文将围绕基于柔顺机构的两自由度微位移精密定位平台展开研究。
具体内容包括：1. 综述国内外相关研究现状。
分析微位移定位平台的发展历程、应用领域，重点介绍国内外柔顺机构在微位移定位平台中的应用实例。
2. 设计柔顺机构的结构参数。
基于冗余约束的原理，根据定位精度、稳定性等要求，确定柔顺机构的结构参数并进行仿真分析。
3. 编写柔顺机构的运动控制算法。
结合实际系统的特点，采用PID控制或模糊控制等算法，实现对柔顺机构运动的精准控制。
4. 实现柔顺机构的机械结构加工和装配工作。
根据设计要求，利用CAD等软件完成机械结构的设计，利用加工中心、数控车床等设备进行加工，最后进行装配和调试。
5. 实验验证柔顺机构的性能表现。
进行基本的定位、精度、稳定性等实验，测试柔顺机构的性能表现，并与传统的微位移定位平台进行比较分析。
三、预期成果通过本文的研究，预计可获得以下成果：1. 完整的基于柔顺机构的两自由度微位移精密定位平台的设计方案，包括机构结构和控制算法等。
2. 实现柔顺机构的机械结构加工和装配工作。
3. 对柔顺机构进行系统实验，验证其定位精度、稳定性等性能表现。
4. 发表相关学术论文，提交专利申请等。
四、研究进度安排1. 第一阶段：综述国内外相关研究现状。
2. 第二阶段：设计柔顺机构的结构参数，进行仿真分析。
3. 第三阶段：编写柔顺机构的运动控制算法。
4. 第四阶段：实现柔顺机构的机械结构加工和装配工作。
5. 第五阶段：进行柔顺机构的性能测试和实验验证。
二维小球定位系统（D题）【20150583】二维小球定位系统（D题）摘要本系统采用STM32单片机作为控制系统的核心，通过安置于不同坐标的红外传感器实时反馈小球坐标，再通过步进电机的控制，并能在液晶屏上实时反馈控制平台的信息，以及能通键盘控制，实时改变平台的运行状态。
关键词：STM32 红外对光管步进电机实时反馈1系统方案、结构与设计二维小球定位系统主要由STM32主控制模块、电机模块、定位模块、液晶显示模块构成，如下图所示：图1 系统框图1.1电机选择方式方案一：舵机。
舵机是一种位置伺服的驱动器，主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。
其工作原理是由接收机或者单片机发出信号给舵机，其内部有一个基准电路，产生周期为20ms ，宽度为 1.5ms 的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。
经由电路板上的IC 判断转动方向，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回信号，判断是否已经到达定位。
适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。
一般舵机旋转的角度范围是0°到180°度。
但是舵机控制不是很精确，转动的幅度比较大，而且舵机受负载的影响比较大。
方案二：步进电机。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个单片机电机键盘定位模块液晶屏脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
综上比较：舵机控制系统不是很稳定，步进电机只需要通过脉波信号的操作，而不受负载变化的影响，可简单实现高精度的定位，并使工作物在目标位置高精度地停止。
固选择方案二。
1.2 定位模块的选择方式方案一：红外避障模块。
红外避障模块由红外线发射管和红外线接收管组成。
接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN结，红外线接收二极管是在反向电压作用之下工作的。
没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。
当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对（简称：光生载流子）。
它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。
这种特性称为“光电导”。
红外线接收二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。
如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
红外线接收管价格便宜，但是精确度不高。
方案二：OV7670。
OV7670即图像传感器，体积小，工作电压低，提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。
通过SCCB总线控制，可以输入郑帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影像数据。
该产品VGA图像最高达到30帧/秒。
用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。
所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB接口编程。
OmmiVision图像传感器应用独有的传感器技术，通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尼、浮散等，提高图像质量，得到清晰的稳定的彩色图像。
OV7670价格比较昂贵，而且需要配套FIFO模块，使用起来具有一定的难度，占用单片机的I/O比较多。
综上比较：红外避障模块便宜，使用起来比较方便。
故选择方案一。
1.3 液晶屏的选择方案一：12864。
带中文字库的12864 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。
可以显示8×4 行16×16 点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
方案二：TFTLCD。
TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜场效应晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。
TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件ATK-7’TFTLCD-V14（V14是版本号，下面均以ATK-7’TFTLCD表示该产品）是ALIENTEK推出的一款高性能7寸电容触摸屏模块。
该模块屏幕分辨率为800*480，16位真彩显示，模块自带LCD控制器，拥有多达8MB的显存，能提供8页的显存，并支持任意点颜色读取。
模块采用电容触摸屏，支持5点同时触摸，具有非常好的操控效果。
TFTLCD采集数据时占用的I/O资源较多。
综上两种比较，12864操作易上手，平时使用方便灵活，12864控制器只需8路双向数据总线以及3路控制总线。
LCD控制器总共需要21个IO口驱动，占用太多单片机的资源。
综合考虑选择方案二。
2 二维定位小球的基本原理2.1二维小球定位的基本原理控制平台中小球活动的范围是200mmX200mm，系统设计在X轴和Y轴分别按照等间距放置红外避障模块即每隔20mm放置一个红外避障模块。
此时X轴上面有十路红外避障模块，Y轴上面有十路红外避障模块，分别负责检测X和Y轴的坐标。
当小球放置在控制平台中，模块会自动检测前方是否有障碍物。
当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上绿色指示灯点亮电平，同时OUT端口持续输出低电平信号,该模块检测距离2～80cm，检测角度35°，检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检测距离减少。
OUT端口输出的电平信号连接到单片机上面的I/O，此时I/O即为低电平。
当模块检测到前方没有障碍物信号时，电路板上绿色指示灯不亮，同时OUT 端口持续输出高电平信号。
通过观察检测就可以判断X轴和Y轴上面具体的位置坐标，即为小球的定位。
图2. 红外避障电路2.2 电机控制模块电机控制模块由5V 步进电机和 ULN2003驱动板组成。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
5V 步进电机加上 ULN2003驱动板有以下特征:1、没有脉冲的时候，步进电机静止。
如果加入适当的脉冲信号，就会以一定的角度（称为步角）转动。
转动的速度和脉冲的频率成正比。
2、 28BYJ48 5V 驱动的4 相5 线的步进电机，是减速步进电机，减速比为1：64，步进角为 5.625/64 度。
如果需要转动 1 圈，那么需要360/5.625*64=4096 个脉冲信号。
3、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。
4、改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。
图3 步进电机的扩展板电路表1：正转表端口值步数 A B C D0X03 1 1 1 0 00X06 2 0 1 1 00X0C 3 0 0 1 10X09 4 1 0 0 1表2：反转表端口值步数 A B C D0X03 1 1 1 0 00X09 2 1 0 0 10X0C 3 0 0 1 10X06 4 0 1 1 02.3 按键模块按键共六个，除去复位键之外，还有KEY0,KEY1,KEY2,KEY3,KEY4,KEY5.按键原理图如下图所示。
每个按键一端接地，一端接IO口。
程序运行时，连接按键的IO口均配置成上拉输出模式。
图4 按键模块KEY2为模式切换按钮，按下KEY2不同次数，可选择切换至以下几个子功能中——a.定位；b.静止检测；c.设定制定坐标检测。
按下KEY1和KEY3，则可对当前的X轴和Y轴坐标进行相应值的设定。
按下KEY4，可进入当前选择的功能模块，执行相应的功能。
3测试方案与测试结果3.1 测试条件与仪器万用表、直尺。
3.2测试结果及分析基本要求：（1）桌面水平，小球能在平台任意位置放置，当小球静止是，有声光提示。
测试结果：全部实现。
（2）能实时显示小球位置坐标，误差小于等于±1 cm。
测试结果：全部实现，但是出现的误差为±2cm。
（3）能实时显示平台的倾斜角度，误差小于等于±1 度。
测试结果：没有实时显示角度。
（4）小球初始放置在坐标系原点，通过键盘设置坐标点，小球由坐标原点自动到达设置坐标点，静止后有声光提示。
误差小于等于±1cm。
测试结果：可以实现坐标设置，小球运动。
发挥部分：（1）桌面沿任意方向倾斜20 至30 度，小球能在平台任意位置放置，当小球静止时，有声光提示。
测试结果：小球静止时有声光提示。
（2）能实时显示小球位置坐标，误差小于等于±0.5cm。
测试结果：小球静止时，能实时显示小球位置坐标，误差大于±0.5cm （3）能实时显示平台的倾斜角度，误差小于等于±0.5 度。
测试结果：没有实现。
（4）小球初始放置任意位置，比如左边点（100,100）、（100，-100）、（-100,100）、（-100，-100）等比较苛刻的点，通过键盘设置坐标点，小球由坐标原点自动到达设置坐标点，静止后有声光提示。
误差小于等于±0.5cm。
测试结果：可以通过按键设置小球的坐标值，静止时会有声光提示，没有实现小球的运动控制。
3.3 实验结果根据上述测试数据以及比赛中对小球运动的测试情况，可以得出以下结论：基本上完成了小球定位控制系统中，小球的位置坐标显示、声光提示、电机控制系统平台的运动、以及通过按键的设置，实现小球的位置坐标的控制。
4 参考文献[1]李宁.基于MDK的STM32处理器开发应用[M].北京：北京航空航天大学出版社,2008.[2]李宁.ARM开发工具RealViewMDK使用入门[M].北京：北京航空航天大学出版社,2008.[3]Joseph Yiu，宋岩（译）.Cortex-M3权威指南[M].北京航空航天大学出版社，2009.[4]马超.STM32中断优先级相关概念与使用笔记.互联网，2009.[5]张睿.零点工作室.Altium Designer 6.0原理图与PCB设计.北京：电子工业出版社，2007.[6]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程北京：北京航空航天大学出版社，2003.[7]刘军例说STM32 北京航空航天大学出版社.附1 系统电路总图附2 稳压电源电路。
