摘要：本次设计采用 K60单片机微控制器作为核心控制系统，采用摄像头来采集管道图像信息,包括检测管道上的漏油处黑点,并通过硬件二值化数据处理，进而区分赛道数类据型,从而实现自主寻迹,并在管道破损处发出警报；同时，在调试阶段，采用串口通信方式，将图像信息实时发送到主机上，方便调试者观测水下情况；鱼尾处采用舵机摆动来控制方向，舵机控制主要使用 PID 算法，调节舵机摆动幅度，使之控制水下游行方向，能沿水中管道运行,完成水下输油管道自动巡检。

本次设计包括硬件电路设计和软件程序设计两部分,共计5个模块；包括:中央处理系统、图像采集传感器、报警模块、串口通信模块以及电机驱动模块。图像采集部分由OV7725鹰眼摄像头完成；若检测到漏油点，则启动报警信号(发光二极管高亮，蜂鸣器发声)。

软件部分包含了主程序、串口通信子程序、摄像头检测子程序，舵机控制子程序,以及电机驱动子程序。

关键词：K60；OV7725鹰眼摄像头；舵机控制；电机驱动

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 水下输油管道巡检机器人的发展前景-1

1.2 设计要求-1

2 基本器件-3

2.1 KenFish单关节-3

2.2 K60单片机-4

2.3 OV7725摄像头-5

2.4 附加模块-6

2.4.1 电机配置螺旋桨-6

2.4.2  LED照明系统-7

2.4.3 平衡配重-8

3 硬件设计-9

3.1 主控电路-9

3.2 晶振电路-10

3.3 摄像头传感器电路-11

3.4 报警电路-11

3.5 电源电路-12

4   软件设计-13

4.1 系统整体设计流程-13

4.2 算法演绎-14

4.2.1直线赛道处理-14

4.2.2 弯道赛道处理-14

结    论-16

参 考 文 献-17

附录 模拟作业图-18

致    谢-19