智能避障小車設計方案

1智能汽車作為曾經在科幻電影中出現(xiàn)的場景，目前已經在逐步走進活。從最簡單的倒車雷達到現(xiàn)在的自動駕駛，汽車智能化的概念已經深深的被社會接收，而且汽車智能化的需求也越來越明顯。如何真正的使汽車能夠自動無人駕駛是現(xiàn)在科研的主要方向。而智能小車作為智能汽車的一個縮影，無論是在國內還是國際的各種比賽中，它的身影永遠是最亮眼的一耳光，眾多的方案也層出不窮。本文的研究目的即是設計一種可以自動避障的小車，自動避障顧名思義，即是能夠自動躲避行進路上的障礙物。件系統(tǒng)設計分別進行闡述。在硬件系統(tǒng)設計中，主要針對超聲波測距IC和主控MCU進行講解。軟件系統(tǒng)設計中，主要針對系的要求進行了論證。最后，討論關鍵詞：STM32,無線傳輸，超聲波測距2IntelligentvehicleasappearedinthesciisthemaindirectionofscientificfKeywords:STM32,wirelesstran3智能避障小車設計目錄 2 7 9 10 4智能避障小車設計 4.2.2GM3101簡介 5第一章緒論機器人曾經是科幻電影中的形象，可目前已經漸漸走入我們的生活。機器人技術以包含機械、電子、自動控制、計算機、人工智能、傳感器、通訊與網絡等多個學科和領域為代表，是多種高新技術發(fā)展成果的綜合集成，因此，它的發(fā)展與眾多學科發(fā)展密切相關，代表了高科技發(fā)展的前沿。隨著電子技術的不斷發(fā)展，人們發(fā)明了各式各樣的具有感知，決策，行動和交互能力的機器人，從機器人的構想到今天機器人的相對普及，機器人的應用已經遍及機械、電子、冶金、交通、宇航、國防等多個領域。并且隨著機器人的智能化水平不斷提高，并且迅速的改變著人們的生活方式，隨著它在人類生活領域中的應用不斷擴大，將會給人們的生產生活帶來了巨大的影響。在國外機器人的發(fā)展有如下趨勢。一方面機器人在制造業(yè)應用的范圍越來越廣闊，其標準化、模塊化、網絡化和智能化的程度越來越高，功能也越來越強，并向著技術和裝備成套化的方向發(fā)展；另一方面，機器人向著非制造業(yè)應用以及微小型方向發(fā)展。在我國機器人主要應用在及其領域，我國工業(yè)機器人現(xiàn)在的總裝機量約為120000臺，其中國產機器人為1/3,即40000多臺。與世界機器人總裝機臺數(shù)7500萬臺相比，中國總裝機量僅占萬分之十六。智能小車可以理解為機器人的一種特例，它是一種能夠通過編程手段完成特定任務的小型化機器人。與普遍意義上的機器人相比，智能小車制作成本低廉，電路結構簡單，程序調試方便，具有很強的趣味性。1.2課題主要研究內容智能汽車作為曾經在科幻電影中出現(xiàn)的場景，目前已經在逐步走進我們的生活。從最簡單的倒車雷達到現(xiàn)在的自動駕駛，汽車智能化的概念已經深深的被社會接收，而且汽車智能化的需求也越來越明顯。如何真正的使汽車能夠自動無人駕駛是現(xiàn)在科研的主要方向。6而智能小車作為智能汽車的一個縮影，無論是在國內還是國際的各種比賽中，它的身影永遠是最亮眼的一耳光，眾多的方案也層出不窮。本文的研究目的即是設計一種可以自動避障的小車，自動避障顧名思義，即是能夠自動躲避行進路上的障礙物。目前智能小車的避障方法有很多，有應用在高級轎車上的多普勒雷達測距，它可以間接的實現(xiàn)汽車的自動駕駛。紅外避障可以在陽光不影響的情況下實現(xiàn)。而超聲波避障作為倒車雷達的引申已經在許多方面得到了應用個，目前個別車型也已經應用。超聲波避障的技術基礎是超聲波測距，超聲波測距發(fā)展至今技術已經相當成熟，技術方案多種多樣。本論文以智能避障小車作為研究對象，采用超聲波測距集成芯片作為超聲波測距處理單元作為設計方案。本論文的主要研究內容包括：1)多傳感信號系統(tǒng)下主控器的處理。2)電機的PWM控制3)無線模塊的應用7第二章系統(tǒng)設計2.1.1方案選擇本設計的智能小車可以在指定的跑道上行駛，其中跑道的寬度足夠寬，跑道的兩側有硬紙壁作為阻擋。在跑道的任意位置會放置障礙物，智能小車在感知到障礙物后，可以繞過障礙物繼續(xù)前行。同時，小車具有無線通信功能，可以將障礙物的信息實時發(fā)送至上位機中。因此，根據(jù)系統(tǒng)需求，所設計系統(tǒng)需要具有無線通信功能，自動壁障功能，電機驅動功能以及控制核心單元。以下將根據(jù)這四個主要功能進行模塊的選型。2.1.1.1無線通信功能。目前無線通信技術較流行的有2.4G無線技術和IrDA.1.2.4G無線技術科學和醫(yī)用頻段。按照常規(guī)來說世界各國均保留了一些無線頻段，用來發(fā)展本國的工業(yè)，科學研究和微波醫(yī)療方面的應用。普通民眾應用這些頻段時并不需許可證，只需要保證應用時遵守一定的發(fā)射功率(一般低于1W),并且不要對其他ISM頻段在各國的規(guī)定并不統(tǒng)一。而2.4GHz為各國共同的IZigBee是一種基于IEEE802.15.14標準的低功耗個域網協(xié)議。這個協(xié)議里面規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。ZigBe協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE802.15.4標準的規(guī)定。8IrDA標準的無線通訊設備僅能在1m范圍內在可視范圍內的速率僅為IrDA在應用中的主要優(yōu)點是無需申請頻率的使用權這樣對于很多小型設備和低成本設備來說就會更多的傾向于此。此外，紅外還據(jù)喲體積小，結構簡單，簡單易用等優(yōu)點。而且由于數(shù)據(jù)傳輸率高，因此在對于較大型數(shù)據(jù)的傳輸方面具有很大的優(yōu)勢。而且，由于紅外傳輸?shù)狞c對點性，在一定程度上來講，紅外的傳輸安全性能也最高。但是紅外的缺點在于它的可視傳輸，也就是兩臺設備在進行數(shù)據(jù)傳輸時必須保證兩臺設備的紅外端子距離較近且可視。這個是阻擋紅外應用的最大障礙。因此，本設計在綜合考慮了成本和實現(xiàn)性能方面。選擇了2.4GHz的9根據(jù)系統(tǒng)設計的要求，小車在行駛過程中要能準確的避開途中遇到的障礙物，因此智能小車的探測距離需要有一定的長度，以留給智能小車足夠的時間進行轉向，又考慮到在測障過程中小車車速及避障反應堆小車速度的限制，小車應在距障礙物較遠的范圍內做出反應，這樣才能在順利繞過障礙物的同時還為下一步轉向做準備。否則，如果范圍太大，則可能產生障礙物的判斷失誤；范圍過小易造成車身撞上障礙物或雖繞過障礙物卻無法實現(xiàn)理想定向方案。障礙物檢測可以有多種方法：紅外光檢測、超聲波檢測、甚至機械接觸。這些方法都有各自的優(yōu)缺點。常用的有紅外檢測和超聲波檢測，兩種方案的區(qū)別見表2-1。紅外檢測超聲波檢測距離精確度受外界干擾程度易受外界干擾不易受外界干擾硬件電路所需原件少稍復雜成本8元左右8元左右圖2-1于小車需要在行駛過程中檢測障礙物，顛疲，光照方面可能會對檢測產生影響。所以需要選擇穩(wěn)定性較好的，故本設計選擇超聲波檢測。而目前在超聲波測距方面應用較多的方案有三種。1)使用控制器發(fā)出40KHz的方波信號，在接收端使用中周將信號放大，然后經過至少兩級放大后輸入到控制器的模擬輸入端，控制器根據(jù)接收的信號幅度進而判斷是否是回波信號。2)使用控制器發(fā)出40KHz的方波信號，在接收端使用中周將信號放大，然后經過至少兩級放大后經過整波電路后變成當有回波信號時，將回波信號轉換成低電平信號，這樣可以直接連接到處理器的數(shù)字引腳，在中斷程序中進行回波的判斷。3)使用集成芯片進行控制。通過控制集成芯片的使能便可以控制超聲波信號的發(fā)送，然后集成芯片反饋給控制器的是標準的中斷信號，當控制器檢測到中X綜上而言，本設計選用了集成的芯片GM3101,它有4路超聲波信號，而且要好的多。兩種。1)直流電機是將處理器輸出的TTL信號經過功率放大后接到直流電機的兩端，功率放大芯2)步進電機具體差別見表2-2。直流電機步進電機調速性能較好較差位置控制精度較差好驅動簡單復雜穩(wěn)定性較好好，僅與控制脈沖有關表2-2由上表可以看出步進電機和直流電機都有各自的優(yōu)點。步進電機能進行精確的位置控制，但驅動電路麻煩，鑒于本設計中小車的位置控制不要求十分精確，直1流電機即可滿足小車要求的精度。且直流電機揚于控制，驅動電路十分簡單。綜上所示，本系統(tǒng)的智能小車由于不需要進行步進腳的精確控制，因而采用價格相對便宜，使用相對簡單的直流電機。此部分電路為系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)的所有控制信號和指令信息均由此發(fā)出。可以說是整個系統(tǒng)的大腦。因此，對于主控制器的選擇尤為重要。TI的低功耗系列，M0、M3內核的ARM系列以及NXP的ARM系列等。同樣作為面世很久的一款單片機，在汽車控制領域具有無可替代的地位，但是內核，工作頻率為72MHz,內置高速存儲器(高達128K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM),豐富的增強I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設。所有型號的器件都包含2個12位的ADC、3個通用16位定時器和一個PWM定時器，還包含標準和先進的通信接口：多達2個I2C和SPI、3個USART、一個USB和一個STM32F103xx增強型系列工作于-40℃至+105℃的溫度范圍，供電電壓2.2系統(tǒng)整體方案根據(jù)以上章節(jié)的分析，系統(tǒng)決定采用STM32F103RBT6作為主控制器，GM3101作為超聲波處理電路的主芯片，Nrf24101作為無線模塊，L298N作為電機驅動芯片。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。超聲波探頭超聲波探頭超聲波探頭圖2-1適合本系統(tǒng)的模塊。工第三章硬件系統(tǒng)設計主控單元采用STM32F103RBT6作為主控制器。若要使主控器工作，計主控器的最小系統(tǒng)單元。最小系統(tǒng)單元即是可以使主控器工作起來的最小硬件系統(tǒng)，包括時鐘電路，電源電路和復位電路。系統(tǒng)時鐘選用12MHz的外部晶振，由于STM32具有內部鎖相環(huán)，因而在進行更高頻率的應用時，可通過內部軟件位，因而設計的電路為最簡單的RC復位電路，可以通過系統(tǒng)上電復位和手動復可以通過串口對芯片程序進行燒寫，但是無法進行調試。另一種是通過標準的JTAG口對芯片進行程序燒寫和在線仿真。具體電路見圖3-1和3-2。圖3-1時鐘電路F智能避障小車設計圖3-2復位電路bDDUbDDUPA13PA12PA11高123456789PWRUPNRSTNDk3.2超聲波避障單元設計3.2.1超聲波簡介在水中傳播距離遠，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在很多領域上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。因為超聲波具有較強的方向性，根據(jù)其通過反射原理進行的距離判斷，超聲技術主實現(xiàn)，存在體積大，實現(xiàn)復雜，調試麻煩，穩(wěn)定性和可靠性差。GM3101是成都國騰電子設計研發(fā)的專用于倒車雷達的超聲波測距芯片，該芯片具有4路超聲波探頭的驅動，并根據(jù)了倒車雷達的具體應用環(huán)境對4路探頭的應用進行了智能化的處理。測試結果編碼后采用雙線差分方式輸出，提高了信號傳輸?shù)目垢蓴_性。其管腳圖如圖3-3所示。F圖3-3GM3101具有以下特征：●四路超聲波探頭接口，探頭發(fā)送驅動信號5V@2mA●四路探頭檢測結果輸出周期80ms●具備自動增益控制，實現(xiàn)分級放大●具有防聲波衍射誤報處理，提高報警信號的準確性●報警信號輸出采用雙線差分方式，提高抗干擾性●工作環(huán)境溫度：-40℃~+85℃由于GM3101具有數(shù)字和模擬輸出兩種方式，為了使系統(tǒng)設計的更加簡單，采用數(shù)字接口進行設計。具體電路如圖3-4所示。KIeCCR NC4CURR= 圖3-4控制器對GM3101的復位信號進行控制，由于系統(tǒng)只需要3路超聲通道，一個周期的設計。因而控制器就需要每隔60ms便對GM3101進行復位，然后在當有電平變化時便可對其檢測距離進行換算。3.3電機驅動設計●工作電壓最高工作電壓可達46V;●輸出電流的瞬間峰值電流可達3A,持續(xù)工作電流為2A;●內含兩個H橋的高電壓大電流全橋式驅動器，可以用來驅動直流電動車和步進電動機、繼電器、線圈等感性負載；●采用標準TTL邏輯電平信號控制；●具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許和禁止器件工●有一個邏輯電源輸入端，使內部邏輯電路部分在低電壓下工作；●可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路其具體電路見圖3-5。贏94231高6857MMDDDDDDDD圖3-5其中CTL1~CTL4為方向控制信號，ENA和ENB為使能信號。當CTL1為為高電平時，電機的轉動為反方向。CTL3和CTL4為同樣的道理。Nif24L01是挪威NordicVLSI公司推出的單片射頻收發(fā)芯片，20個引腳K798612)IREF,模擬輸入引腳，為參考電流輸入引腳。KBL3NFR?6圖3-5nRF24LO1的控制接口為SPI接口，主控MCU端采用模擬SPI接口來實現(xiàn)。3.5狀態(tài)指示電路R4連接的LED為電源指示燈，當系統(tǒng)上電時，該指示燈由暗變亮。與R2連接的LED為狀態(tài)指示燈，當系統(tǒng)正常工作時，該LED按照5秒為一周期進行明暗入入圖3-63.6下載電路Z2控MCU的程序需要實時更新以便進行調試，當系統(tǒng)發(fā)布后，需要預留接口以便產品升級方便。本系統(tǒng)中采用串口進行程序下載，串口下載不需要專門的下載器，方便使用。具體電路見圖3-7。2C2-786C1-1345P2.8J25圖3-72第四章軟件系統(tǒng)設計系統(tǒng)主程序主要進行超聲波距離處理，電機控制和無線通訊的實現(xiàn)。具體流程圖見圖4-1。處理超聲波數(shù)據(jù)超聲波數(shù)據(jù)處理電機控制無線發(fā)送數(shù)據(jù)圖4-1距離處理程序如下所示。{{2}{{{}}TxBuf[4]=(unsignedchar)((Distance2*0.0173)-30);TxBuf[5]=(unsignedchar)((Distance3*0.0173)-30);}{}{{}{{}{}}}運行期間，時刻判斷GM3101反饋的中斷信號，當有中斷信號發(fā)生時，系統(tǒng)根據(jù)復位GM3101的時間差和端口進行距離的計算，當障礙物的距離信息小于臨2界值時，便會驅動電機進行左轉或右轉。智能車在行駛過程中，前方有個超聲波探頭，左側一個超聲波探頭，右側一個超聲波探頭。左右兩側的超聲波探頭主要實現(xiàn)保證智能車在跑道中間行駛，當任何一方的距離片小時，智能車便會驅動相反的電機轉動進行專項。前方的探頭主要進行障礙物的檢測。由于超聲波探頭具有個55度的視角，因而基本可以將前方的障礙物信息探測完全。4.2.1超聲波介紹超聲波的波長比一般聲波要短，超聲波具有非常好的方向性，而且能穿透不透明物質，因此，應用超聲波的這一特點，在探傷、測距、遙控和超聲成像技術等領域應用較多。超聲波傳感器是利用壓電效應的原理，壓電效應有逆效應和順效應，超聲波傳感器是可逆元件，超聲波發(fā)送器就是利用壓電逆效應的原理。所謂壓電逆效應如圖4-2所示，是在壓電元件上施加電壓，元件就變形，即稱應變。若在圖a所示的已極化的壓電陶瓷上施加如圖b所示極性的電壓，外部正電荷與壓電陶瓷的極化正電荷相斥，同時，外部負電荷與極化負電荷相斥。由于相斥的作用，壓電陶瓷在厚度方向上縮短，在長度方向上伸長。若外部施加的極性變反，如圖c所示那樣，壓電陶瓷在厚度方向上伸長，在長度方向上縮短。倉±abC圖4-2超聲波傳感器采用雙晶振子，即把雙壓電陶瓷片以相反極化方向粘在一起，在長度方向上，一片伸長，另一片就縮短。在雙晶振子的兩面涂敷薄膜電極，其上面用引線通過金屬板(振動板)接到一個電極端，下面用引線直接接到另一個電2極端。雙晶振子為正方形，正方形的左右兩邊由圓弧形凸起部分支撐著。這兩處的支點就成為振子振動的節(jié)點。金屬板的中心有圓錐形振子。發(fā)送超聲波時，圓錐形振子有較強的方向性，因而能高效率地發(fā)送超聲波；接收超聲波時，超聲波的振動集中于振子的中心，所以，能產生高效率的高頻電壓。由鎳或鎳合金制成；一種壓電換能器，由鋯鈦酸鉛或其他陶瓷制成。將壓電材料放入電壓變化的電場中時，它會發(fā)生變形，這就是所謂的“壓電效應”。相對來說，磁力換能器是用會在變化的磁場中發(fā)生變形的材料制成的。性，表4-3示出的就是這種超聲波傳感器的特性。傳感器的標稱頻率為40kHz,這是壓電元件的中心頻率，實際上發(fā)送超聲波時是串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振的中心頻率，而接收時各自使用并聯(lián)諧振頻率。表4-3種類特性MA40S2S發(fā)送標稱頻率靈敏度—74dB以上100dB以上帶寬6kHz以上(-80dB)7kHz以上(90dB)電容絕緣電阻100MQ以上溫度特性—20~+60℃范圍內靈敏度變化在10dB以內超聲波傳感器的帶寬較窄，大部分是在標稱頻率附近使用，為此，要采取措施擴展頻帶，例如，接入電感等。另外，發(fā)送超聲波時輸入功率較大，溫度變化使諧振頻率偏移是不可避免的，為此，對于壓電陶瓷元件非常重要的是要進行頻率調整和阻抗匹配。低，為此，發(fā)生超聲波時要充分考慮到這一點以免逸出標稱頻率。圖4-5表示傳感器方向性的特性，這種傳感器在較寬范圍內具有較高的檢測靈敏度，因此，適用于物體檢測與防犯報警裝置等。2圖4-53)超聲波傳感器系統(tǒng)構成超聲波傳感器系統(tǒng)由發(fā)送器、接收器、控制部分以及電源部分構成，如圖4-6所示。發(fā)送器常使用直徑為15mm左右的陶瓷振子，將陶瓷振子的電振放大電路放大電路收發(fā)信切換電路放大電路控制輸出電路邏輯積電路脈沖產生電路禁止電路檢波電路十圖4-62出。對于限定范圍式超聲波傳感器，通過控制距離調整回路的門信號，可以接收到任意距離的反射波。另外，通過改變門信號的時間或寬度，可以自由改變檢測物體的范圍。超聲波傳感器的電源常由外部供電，一般為直流電壓，電壓范圍為12~24V±10%,再經傳感器內部穩(wěn)壓電路變?yōu)榉€(wěn)定電壓供傳感器工作。超聲波傳感器系統(tǒng)中關鍵電路是超聲波發(fā)生電路和超聲波接收電路?？捎卸喾N方法產生超聲波，其中最簡單的方法就是用直接敲擊超聲波振子，但這種方法需要人參與，因而是不能持久的，也是不可取的。為此，在實際中采用電路的方法產生超聲波，根據(jù)使用目的的不同來選用其振蕩電路3。GM3101提供4路超聲波探頭接口，芯片通過探頭發(fā)送和接收超聲波信號，根據(jù)發(fā)送和接收的時間差計算障礙物的距離，輸出相應報警信號。報警信號編碼后采用雙線差分方式輸出，輸出信號的內容包括：最大輸出距離為3.15米，輸出精度為0.05米。4.2.3超聲測距原理超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s),即：s=340t/2。這就是所謂的時間差測距超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發(fā)射到接收時間數(shù)值的一半)。超聲波測距主要應用于倒車提醒、建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數(shù)量級。由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優(yōu)點，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度傳感器進行聲波傳播速度的補償后，我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度。超聲波測距誤差分析根據(jù)超聲波測距公式L=C×T,可知測距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測量距離傳播的時間誤差引起的。時間誤差當要求測距誤差小于1mm時，假設已知超聲波速度C=344m/s(20℃室溫),忽略聲速的傳播誤差。測距誤差s△t<(0.001/344)≈0.000002907s即2.907μs。達到微秒級，就能保證測距誤差小于1mm的誤差。使用的12MHz晶體作時鐘超聲波傳播速度誤差超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響，空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快，而空氣的密度又與溫度有著密切的關系，如表1所示。已知超聲波速度與溫度的關系如下：式中：r—氣體定壓熱容與定容熱容的比值，對空氣為1.40,R—氣體普適常量，8.314kg·mol-1·K-1,M—氣體分子量，空氣為28.8×10-3kg·mol-1,T—絕對溫度，273K+T℃。式中：C0為零度時的聲波速度332m/s;對于超聲波測距精度要求達到1mm時，就慮進去。例如當溫度0℃時超聲波速度是332m/s,30℃時是350m/s,溫度變化引Z3起的超聲波速度變化為18m/s。若超聲波在30℃的環(huán)境下以0℃的聲速測量100m距離所引起的測量誤差將達到5m,測量1m誤差將達到5mm。4.2.4信號發(fā)送和接收芯片接通電源后，由控制器對GM3101進行復位控制。首先控制器對GM3101進行復位，GM3101經過復位后，4組超聲引腳探頭驅動引腳向超聲波探頭發(fā)送驅動信號，超聲探頭發(fā)出40KHz的超聲波信號。系統(tǒng)發(fā)射完成后，便可以等等回波信號，當系統(tǒng)接收到回波信號后，經過兩級放大電路和一級信號處理電路后，將整形后的信號送到處理器中，處理器根據(jù)時間差來計算障礙物的距離。超聲波探頭驅動以80ms為一周期，每隔80ms相應的探頭就發(fā)射一次超聲波信號。若前一探頭在本工作周期內沒有接收到返回的超聲波信號，則芯片也轉入控制下一個探頭的工作。四探頭檢測周期80四探頭檢測周期80ms有效接收信號圖4-734.2.5探頭余震處理控制信號余振屏蔽時間T(ms)00011011圖4-8發(fā)送脈沖開始16個40KHz方波余振屏蔽時間T余振屏蔽時間T探頭返回信號沖開始圖4-9GM3101的反饋信號為一個中斷電平，當系統(tǒng)檢測到系統(tǒng)中斷信號響應時，便進入到中斷處理程序中，對距離信息進行處理換算。程序代碼如下所示。{//Timer2_Stop;//定時器2停止計數(shù)3{}{})}IE=0xff;//開所有的中斷EX0=0;//IE&=~0x01;//將外部中斷關閉}對電機的控制為了實現(xiàn)電機的轉動越來越精細，采用了PWM控制。通過主控器輸出不同占空比的波形來實現(xiàn)對電機轉速的調整，進而調整智能車的轉動和移動。外部中斷入口讀取時國值計算距障礙柳的距離，并讓液晶亞示N維續(xù)前行小于1a汽車于姓自動減V關閉外中漸圖4-104.4無線通訊實現(xiàn)Nif24L01使用MCU的SPIO端口進行操作。因此只需要配置相應的寄存器和讀寫函數(shù)即可。Nrf24101的操作主要涉及以下幾個函數(shù)。各函數(shù)的實現(xiàn)如下所{}{//CSNlow,initSPItrucharreg_val;至3//CSNlow,initializeSPIc//Selectregistertoreadfrom..//..thenreadregistervalue//CSNhigh,terminateSPIcommu