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運(yùn)動(dòng)目標(biāo)控制與自動(dòng)追蹤系統(tǒng)（E ）
【本科組】
一、 任務(wù)
設(shè)計(jì)制作一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)控制與自動(dòng)追蹤系統(tǒng)。系統(tǒng)包括模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的紅色光斑位置控制系統(tǒng)和指示自動(dòng)追蹤的綠色光斑位置控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意及擺放位置見圖 1（a）。圖中兩個(gè)激光筆固定在各自獨(dú)立的二維電控云臺(tái)上。
圖 1 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)控制與自動(dòng)追蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意及擺放位置圖
紅色激光筆發(fā)射的光斑用來模擬運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，光斑落在正前方距離 1m 處的白色屏幕上，光斑直徑≤1cm。紅色光斑位置控制系統(tǒng)控制光斑能在屏幕范圍內(nèi)任意移動(dòng)。綠色激光筆發(fā)射的光斑由綠色光斑位置系統(tǒng)控制，用于自動(dòng)追蹤屏幕上的紅色光斑，指示目標(biāo)的自動(dòng)追蹤效果，光斑直徑≤1cm。
綠色激光筆放置線段如圖 1（b）所示，該線段與屏幕平行，位于紅色激光筆兩側(cè)，距紅色激光筆距離大于 0.4m、小于 1m。綠色激光筆在兩個(gè)放置線段上任意放置。屏幕為白色，有效面積大于 0.6╳0.6m2。用鉛筆在屏幕中心畫出一個(gè)邊長(zhǎng)0.5m 的正方形，標(biāo)識(shí)屏幕的邊線；所畫的正方形的中心為原點(diǎn)，用鉛筆畫出原點(diǎn)位置，所用鉛筆痕跡寬≤1mm。
二、 要求
1. 基本要求
（1）設(shè)置運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置復(fù)位功能。執(zhí)行此功能，紅色光斑能從屏幕任意位置回到原點(diǎn)。光斑中心距原點(diǎn)誤差≤2cm。
（2）啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)控制系統(tǒng)。紅色光斑能在 30 秒內(nèi)沿屏幕四周邊線順時(shí)針移動(dòng)一周，移動(dòng)時(shí)光斑中心距邊線距離≤2cm。
（3） 用約 1.8cm 寬的黑色電工膠帶沿 A4 紙四邊貼一個(gè)長(zhǎng)方形，構(gòu)成 A4 靶紙。將此 A4 靶紙貼在屏幕自定的位置。啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)控制系統(tǒng)，紅色光斑能在30 秒內(nèi)沿膠帶順時(shí)針移動(dòng)一周。超時(shí)不得分，光斑完全脫離膠帶一次扣 2 分， 連續(xù)脫離膠帶移動(dòng) 5cm 以上記為 0 分。
（4） 將上述 A4 靶紙以任意旋轉(zhuǎn)角度貼在屏幕任意位置。啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)控制系統(tǒng)，要求同（3）。
2. 發(fā)揮部分
（1） 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置復(fù)位， 一鍵啟動(dòng)自動(dòng)追蹤系統(tǒng)，控制綠色光斑能在 2 秒內(nèi)追蹤紅色光斑，追蹤成功發(fā)出連續(xù)聲光提示。此時(shí)兩個(gè)光斑中心距離應(yīng)≤3cm。
（2）運(yùn)動(dòng)目標(biāo)重復(fù)基本要求（3） ~（4）的動(dòng)作。綠色激光筆發(fā)射端可以放置在其放置線段的任意位置，同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)及自動(dòng)追蹤系統(tǒng)，綠色光斑能自動(dòng)追蹤紅色光斑。啟動(dòng)系統(tǒng)2秒后，應(yīng)追蹤成功，發(fā)出連續(xù)聲光提示。此后，追蹤過程中兩個(gè)光斑中心距離大于 3cm 時(shí)，定義為追蹤失敗，一次扣 2 分。連續(xù)追蹤失敗 3 秒以上記為 0 分。
運(yùn)動(dòng)目標(biāo)控制系統(tǒng)和自動(dòng)追蹤系統(tǒng)均需設(shè)置暫停鍵。同時(shí)按下暫停鍵，紅色和綠色光斑應(yīng)立即制動(dòng)，以便測(cè)量?jī)蓚€(gè)光斑中心距離。
（3）其他。
三、 說明
（ 1） 紅色、 綠色光斑位置控制系統(tǒng)必須相互獨(dú)立，之間不得有任何方式通信；光斑直徑小于 1cm；屏幕上無任何電子元件；控制系統(tǒng)不能采用臺(tái)式計(jì)算機(jī)或筆記本電腦。不符合要求不進(jìn)行測(cè)試。
（2）基本要求（3）、（4）未得分不進(jìn)行發(fā)揮部分（2）的測(cè)試。
E題:
紅色激光筆部分方案:
STC8H8K64U/STC32G12K128(DMA串口+PWM驅(qū)動(dòng)云臺(tái))+圖像檢測(cè)設(shè)備(高端玩家可以工控機(jī)+CCD跑圖像識(shí)別)
綠色激光筆部分方案:STC8H8K64U/STC32G12K128(PWM驅(qū)動(dòng)云臺(tái)
1.復(fù)位的話直接利用圖像檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)原點(diǎn)并實(shí)時(shí)反饋?zhàn)鲝?fù)位即可
2.紅色光斑能在 30 秒內(nèi)沿屏幕四周邊線順時(shí)針移動(dòng)一周既可以通過實(shí)時(shí)反饋來運(yùn)行,
也可以計(jì)算好位置,做兩軸的插補(bǔ)運(yùn)行,當(dāng)然這個(gè)初始位置的坐標(biāo)一定要先定好,建議
再找原點(diǎn)的時(shí)候先描邊,或者給關(guān)鍵角定點(diǎn)~
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