为了给大家些创作灵感，今天带来第十届立创电赛三等奖作品#第十届立创电赛#简易智能自行瞄准装置识别小车案例分享！本文作者：llllllllz，禁止商用，未经许可禁止转载。
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一、项目功能介绍
本自行瞄准装置为解决传统人工瞄准的痛点，充分利用现有优质硬件资源，开发一款能实现自动循迹、精准瞄准与激光发射的简易自行瞄准装置，满足基础运动目标追踪与自动打靶需求。
核心功能包括自动循迹，目标识别与定位，精准瞄准与激光发射，以及复杂任务执行。
本装置硬件性能适配，抗干扰能力强，选用五路数字灰度传感器，对环境光线要求低，在黑白界线反射强度差异小的场地仍能稳定工作，步进电机驱动的云台通过PID算法支持精确角度定位，并对K230进行灰度转换、二值化、透视变换等图像处理算法进行目标检测，激光瞄准误差可控制在较小范围，且响应迅速，装置综合稳定性佳。
创新性地将MSPM03507与步进电机云台和K230视觉模块结合起来，采用两块MSPM03507作为主控，形成适配基础目标追踪场景的高效硬件结构。
应用场景广泛，成本可控，选用的硬件模块均为常见且性价比高的元器件，无需高昂的专用设备，整体成本较低，适合批量制作或个人、学生团队使用。
经过多维测试验证，装置在循迹时间，瞄准精度等关键指标上均能满足基础应用需求，性能达标且可靠。具体如下：
1、基础核心功能
核心基础功能是装置实现 “自主循迹” 与 “精准瞄准” 的关键，也是完成打靶任务的核心保障，具体功能详情如下：
1）自动循迹功能
-
- 轨迹检测：通过五路数字灰度传感器采集路面黑线信息，将检测到数值信息经转换后传输至主控，实时判断装置与轨迹的偏移状态：
- 环境适应性：对环境光线要求低，即便在黑白界线反射强度差异小的场地，仍能稳定检测轨迹，避免光线干扰导致的循迹偏差；
- 方向调整：主控基于传感器反馈的偏移量，通过 PID 算法处理输出控制量，动态调整行驶方向，确保装置沿预设轨迹稳定行驶，支持多圈连续循迹；
2）目标识别与定位
基于 K230 视觉模块，完成对目标靶的图像采集、处理与定位，为瞄准提供精准坐标信息：
- 图像采集：K230 摄像头实时采集目标靶图像，支持较高分辨率与帧率，确保图像信息清晰、实时；
- 图像处理：对采集的图像进行灰度转换、二值化、透视变换等算法处理，消除图像噪声，突出目标靶特征，提升目标识别准确性；
- 目标定位：通过图像处理算法识别目标靶矩形框，计算矩形框中心点当前位置，并通过串口将位置数据传输至 MSPM03507 主控，实现目标靶的精准定位；
3）精准瞄准与激光发射功能
由步进电机驱动的二维云台与激光模块配合，完成精准瞄准与打靶动作：
- 云台控制：主控接收 K230 传输的目标位置数据后，通过 PID 算法计算控制量，驱动双路驱动模块，进而控制步进电机带动云台转动，调整激光头位置，实现激光点与目标靶中心点的对齐，支持小角度精密调整；
- 激光发射：当激光头对准目标靶中心点后，激光模块发射蓝紫色激光，完成打靶动作，激光瞄准误差可控制在较小范围；
- 阈值实时调整：装置配备 2 个外接物理按钮（分别标注 “阈值 +”“阈值 -”），可实时调整 阈值”，以此应对物理环境变化；
- 状态反馈：在瞄准过程中，云台实时向主控反馈当前位置信息，形成闭环位置控制，确保瞄准精度，同时支持对瞄准结果的实时判断，若不符合预期则重新调整；
4）复杂任务执行功能
在基础功能之上，支持特定复杂任务，拓展装置应用场景：
- 动态打靶：装置在沿赛道行驶过程中，激光笔持续发光射向靶面，实现行驶状态下的动态瞄准与打靶，可完成1-2圈行驶过程中的稳定打靶；
2、核心技术支撑（功能实现的底层逻辑）
装置所有功能的实现，依赖以下核心技术的协同配合，各技术模块相互支撑，确保系统稳定、高效运行：
- 双主控协同技术：采用两块 MSPM03507 分工协作，一块负责五路灰度传感器数据处理与循迹方向控制，另一块专注 K230 位置数据解析与云台驱动指令输出；实现多模块数据同步处理，保障循迹与瞄准的协同性；
- K230 目标实时解析：基于 K230 模块实现 “图像采集 - 预处理 - 定位” 端侧实时处理；通过轻量化二值化算法消除环境光影干扰，结合矩形框中心点坐标换算逻辑，为瞄准提供精准位置数据；
- 运动控制：通过电机驱动、PID 控制算法，实现平稳移动和精准定位；
总结
简易自行瞄准装置本质是 “集成化的自动瞄准与执行系统”，围绕 “自主循迹、精准识别、稳定瞄准、高效执行” 核心目标展开。在应用中，可替代人工完成基础瞄准打靶任务，避免人工操作的误差与效率问题，同时适用于教学实验、学生竞赛、基础目标追踪等场景。装置硬件选用常见高性价比元器件，成本可控，且系统稳定性强、响应迅速，经过多维度测试验证，关键指标均满足基础应用需求，具备较高的实用价值与推广潜力。
二、项目属性
首次公开，原创作品，参加过2025年电赛，荣获全等一等奖作品
三、开源协议
GPL3.0开源协议
四、硬件部分
五、软件部分
云台控制部分
#include "alldata.h"
int main(void)
{
SYSCFG_DL_init();
SysTick_Init();
DL_TimerA_startCounter(PWM_ALL_INST); //启用PWM计数器
DL_TimerG_startCounter(TIMER_0_INST); //启动定时器计数器
NVIC_EnableIRQ(UART_0_INST_INT_IRQN); //启用串口0接收中断
DL_Timer_startCounter(PWM_0_INST); //步进电机1PWM
DL_Timer_startCounter(PWM_1_INST); //步进电机2PWM
NVIC_EnableIRQ(TIMER_0_INST_INT_IRQN); //启用定时器中断
//外设初始化
Pid_Init(0.084,0.00047,0);
OLED_Init();
//Pid_Init();
BUZZER_OFF();
LED1_OFF();
LED2_OFF();
while (1)
{
Timer_work();
key_work();
uart_work();
oled_show();
Tick.mpu_flag=1;
//LED2_ON();
if(mode==1&&keycnt==4){
if(x_site>=-2&&x_site=30)
// {
// x_buchang=200;
// }
if(keycnt==4)
{
Motor.button=0;
L_PWM=R_PWM=0;
Set_PWM(L_PWM,R_PWM);
LED2_OFF();
}
}
if(mode==5)
{
mode=0;
keycnt=0;
}
}
}
六、BOM清单
注：项目涉及的BOM清单。在嘉立创EDA 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。
七、大赛LOGO验证
