紅外避障傳感器原理圖.doc

1、一、實(shí)驗(yàn)原理： 避障傳感器基本原理，和循跡傳感器工作原理基本相同，利用物體的反射性質(zhì)。在一定范圍內(nèi)，如果沒(méi)有障礙物，發(fā)射出去的紅外線，因?yàn)閭鞑ゾ嚯x越遠(yuǎn)而逐漸減弱，最后消失.如果有障礙物，紅外線遇到障礙物，被反射到達(dá)傳感器接收頭。傳感器檢測(cè)到這一信號(hào),就可以確認(rèn)正前方有障礙物，并送給單片機(jī),單片機(jī)進(jìn)行一系列的處理分析，協(xié)調(diào)小車(chē)兩輪工作，完成一個(gè)漂亮的躲避障礙物動(dòng)作，傳感器原理圖如圖6. 圖6 紅外避障傳感器原理圖二、實(shí)驗(yàn)接線: 實(shí)驗(yàn)時(shí)只需把信號(hào)輸出端（signal）與單片機(jī)的P10口相連。VCC端接5V電源，GND接電源負(fù)極或單片機(jī)上的邏輯地。注意:如果對(duì)紅外避障傳感器的使能感興趣，可以把傳感器

2、的TC端接單片機(jī)的I/O口，通過(guò)控制TC實(shí)現(xiàn)是否開(kāi)啟紅外避障傳感器，當(dāng)TC為高電平時(shí)傳感器工作，為低電平時(shí)，傳感器關(guān)閉，參照?qǐng)D7。三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)：1、把紅外避障傳感器固定在小車(chē)的正前方，接好線。注意:紅外傳感器的避障距離也是可調(diào),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以調(diào)節(jié)避障距離.2、編制程序，實(shí)現(xiàn)小車(chē)檢測(cè)到前方有障礙物時(shí)，向左轉(zhuǎn)彎，再檢測(cè)，沒(méi)有障礙物，繼續(xù)前進(jìn)，有障礙物,繼續(xù)左轉(zhuǎn)彎。 圖7 避障傳感器與單片機(jī)連接圖四、紅外避障傳感器電路分析: 電路中HEF4011BT是一個(gè)4通道2輸入與非門(mén).455是晶振，它產(chǎn)生38k的方波，HEF4024BT是7位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，38k的方波作為計(jì)數(shù)器HEF4024BT的時(shí)鐘輸入

3、。HEF4024BT的O2與O3接與非門(mén)加一個(gè)非門(mén)去控制HEF4024BT的復(fù)位端。也就是說(shuō)當(dāng)HEF4024BT計(jì)數(shù)到第四位與第三位同時(shí)為1時(shí)，HEF4024BT就會(huì)被清零。同時(shí)當(dāng)HEF4024BT的O3為1時(shí),HEF4011BT的O4為低電平，觸發(fā)紅外發(fā)光二極管發(fā)送信號(hào)。當(dāng)HEF4024BT的O3為0時(shí)，HEF4011BT的O4為高電平,關(guān)閉發(fā)光二極管，這段時(shí)間為4個(gè)方波周期。也就實(shí)現(xiàn)了38k載波調(diào)制的紅外.接收頭是紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、濾波和比較器輸出的模塊。當(dāng)收到信號(hào)時(shí)，OUT端輸出低電平，LEDR被點(diǎn)亮，指示收到信號(hào)，前方有障礙物。沒(méi)有收到信號(hào)，OUT端輸出反之.五、實(shí)

4、驗(yàn)源程序：/* 模塊名稱：007。c 功 能:小車(chē)躲避障礙物。 說(shuō) 明：通過(guò)定時(shí)器0產(chǎn)生PWM調(diào)速. 設(shè)計(jì)時(shí)間：2009.09.15 版 本 號(hào)：*/ define uchar unsigned chardefine uint unsigned int #define MOTOR_C P0 /P0口作為電機(jī)的控制口。#define SIGNAL P1 /P2口的低兩位為循跡傳感器輸入口。#define SHELVES 25 /速度總檔數(shù). define BACK 0xA5 /后退#define FORWARD 0xC6 /前進(jìn) sbit PWM_R = P07； /右電機(jī)PWM輸入口sbit

5、PWM_L = P02； /左電機(jī)PWM輸入口 void timer_init( void ); /定時(shí)器初始化函數(shù)。void left（ void )； /右轉(zhuǎn)彎函數(shù)。void left（ void ); /左轉(zhuǎn)彎函數(shù).void forward（ void ）; /前進(jìn)函數(shù). uchar percent_l = 0； /左輪占空比uchar percent_r = 0; /右輪占空比uint run_time = 0； /車(chē)輪運(yùn)行一步的時(shí)間 /* 說(shuō) 明：無(wú) 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) 設(shè) 計(jì)：tongwei 日 期：2009。09。15 修 改： 日 期：*/ TMOD = 0x02;

6、/定時(shí)器0工作在方式2，定時(shí)值自動(dòng)重載，啟動(dòng)僅受TR0的控制。 TH0 = 256 - 200； /定時(shí)周期為 200us * SHELVES EA = 1； /開(kāi)總中斷。 ET0 = 1； /開(kāi)定時(shí)器0中斷。 TR0 = 1； /啟動(dòng)定時(shí)器0. /* 說(shuō) 明:通過(guò)控制左右輪不同的占空比，實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)。 入口參數(shù):無(wú) 返 回 值:無(wú) 設(shè) 計(jì)：tongwei 日 期：2009。09.15 修 改: 日 期：*/ timer_init(）; /初始化定時(shí)器0。 MOTOR_C = FORWARD; /方向向前 percent_r = 0; /右輪速度慢。 percent_l = 4； /左輪速度快。

7、 /* 說(shuō) 明：通過(guò)控制左右輪不同的占空比，實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)。 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) 設(shè) 計(jì):tongwei 日 期:2009.09.15 修 改： 日 期：*/ timer_init(）; /初始化定時(shí)器0. MOTOR_C = FORWARD; /方向向前 percent_r = 4； /右輪速度快. percent_l = 2; /左輪速度慢. /* 說(shuō) 明： 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值:無(wú) 設(shè) 計(jì)：tongwei 日 期：2009.09.15 修 改： 日 期：*/ timer_init（); /初始化定時(shí)器0. MOTOR_C = FORWARD； /方向向前 percent_r =

8、 3； /右輪同速度. percent_l = 3; /左輪同速度。 /* 說(shuō) 明： 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) 設(shè) 計(jì)：tongwei 日 期:2009。09。15 修 改: 日 期：*/ timer_init(); /初始化定時(shí)器0。 MOTOR_C = BACK； /方向向前 percent_r = 3; /右輪同速度。 percent_l = 3; /左輪同速度。 /* 功 能：停車(chē) 說(shuō) 明： 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) 設(shè) 計(jì)：tongwei 日 期：2009.09.15 修 改： 日 期：*/void stop( void )/ timer_init()； /初始化定時(shí)器0.

9、MOTOR_C = FORWARD； /方向向前 percent_r = 0; /右輪零速度。 percent_l = 0; /左輪零速度. /* 函 數(shù) 名：uchar check_sig（) 功 能：檢測(cè)信號(hào),并返回信號(hào)代碼。 說(shuō) 明: 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) 設(shè) 計(jì):tongwei 日 期:2009.09.15 修 改： 日 期：*/uchar check_sig( void ) uchar temp = 0； temp = SIGNAL & 0x01； /信號(hào)輸入口就只有低兩位，得到信號(hào)碼。 return temp； /* 函 數(shù) 名:avoid() 功 能：實(shí)現(xiàn)避障功能

10、. 說(shuō) 明：對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行分析，轉(zhuǎn)換為對(duì)電機(jī)的控制. 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) 設(shè) 計(jì)：tongwei 日 期:2009。09.15 修 改： 日 期：*/void avoid( void ） uchar sig = 0； /存儲(chǔ)采集的信號(hào) timer_init(）; /初始化定時(shí)器0 while( 1 ） run_time = 0; /清計(jì)時(shí)器，重新開(kāi)始。 sig = check_sig(）； /存儲(chǔ)信號(hào)碼 switch( sig ） case 1: /沒(méi)有檢測(cè)到障礙物。 forward（)； break; case 0: /檢測(cè)到障礙物，首先小車(chē)倒退一段距離，讓后左轉(zhuǎn)彎，最后繼續(xù)前進(jìn)

11、. back（); while（run_time 350）; /決定后退的時(shí)間。 run_time = 0; left（)； while(run_time 180）； /決定左轉(zhuǎn)彎角度。 run_time = 0； forward（）； break； default： break; while(run_time 3)； /運(yùn)行一步，時(shí)間為 35ms /* 函 數(shù) 名：timer_zero(） 功 能：定時(shí)器0中斷服務(wù)函數(shù) 說(shuō) 明：無(wú) 入口參數(shù)：無(wú) 返 回 值：無(wú) 設(shè) 計(jì)：tongwei 日 期:2009.09.15 修 改： 日 期:*/void timer_zero( void ) interrupt 1 static uchar temp = 0; /中斷次數(shù)計(jì)數(shù), EA = 0； /關(guān)總中斷，屏蔽其他中斷. if(temp SHELVES） /高電平保持時(shí)間。 if(temp < percent_l) PWM_L = 1； /左電機(jī)高電平 else PWM_L = 0; /左電機(jī)低電平 if(temp < percent_r） PWM_R = 1； /右電機(jī)高電平 else PWM_R = 0;