红外避障传感器道理图[资料]

红外避障传感器道理图[资料] 一、实验原理: 避障传感器基本原理，和循迹传感器工作原理基本相同，利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，协调小车两轮工作，完成一个漂亮的躲避障碍物动作，传感器原理图如图6。 图6 红外避障传感器原理图 二、实验接线: 实验时只需把信号输出端(signal)与单片机的P1^0口相连。VCC端接5V电源，GND接电源负极或单片机上的逻辑地。注意:如果对红外避障传感器的使能感兴趣，可以把传感器的TC端接单片机的I/O口，通过控制TC实现是否开启红外避障传感器，当TC为高电平时传感器工作，为低电平时，传感器关闭，参照图7。 三、实验任务: 1、把红外避障传感器固定在小车的正前方，接好线。注意:红外传感器的避障距离也是可调，调节滑动变阻器可以调节避障距离。 2、编制程序，实现小车检测到前方有障碍物时，向左转弯，再检测，没有障碍物，继续前进，有障碍物，继续左转弯。 图7 避障传感器与单片机连接图 四、红外避障传感器电路分析: 电路中HEF4011BT是一个4通道2输入与非门。455是晶振，它产生38k的方波，HEF4024BT是7位二进制计数器，38k的方波作为计数器HEF4024BT的时钟输入。HEF4024BT的O2与O3接与非门加一个非门去控制HEF4024BT的复位端。也就是说当HEF4024BT计数到第四位与第三位同时为1时，HEF4024BT就会被清零。同时当HEF4024BT的O3为1时，HEF4011BT的O4为低电平，触发红外发光二极管发送信号。当HEF4024BT的O3为0时，HEF4011BT的O4为高电平，关闭发光二极管，这段时间为4个方波周期。也就实现了38k载波调制的红外。接收头是红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出的模块。当收到信号时，OUT端输出低电平，LEDR被点亮，指示收到信号，前方有障碍物。没有收到信号，OUT端输出反之。 五、实验源程序: /************************************************************* ****** 模块名称:007.c 功 能:小车躲避障碍物。 说 明:通过定时器0产生PWM调速。 设计时间:2009.09.15 版 本 号: ************************************************************** *******/ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define MOTOR_C P0 //P0口作为电机的控制口。 #define SIGNAL P1 //P2口的低两位为循迹传感器输入口。 #define SHELVES 25 //速度总档数。 #define BACK 0xA5 //后退 #define FORWARD 0xC6 //前进 sbit PWM_R = P0^7; //右电机PWM输入口 sbit PWM_L = P0^2; //左电机PWM输入口 void timer_init( void ); //定时器初始化函数。 void left( void ); //右转弯函数。 void left( void ); //左转弯函数。 void forward( void ); //前进函数。 uchar percent_l = 0; //左轮占空比 uchar percent_r = 0; //右轮占空比 uint run_time = 0; //车轮运行一步的时间 /************************************************************* ******* 说 明:无 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ { TMOD = 0x02; //定时器0工作在方式2，定时值自动重载，启动仅受TR0的控制。 TH0 = 256 - 200; //定时周期为 200us * SHELVES EA = 1; //开总中断。 ET0 = 1; //开定时器0中断。 TR0 = 1; //启动定时器0。 } /************************************************************* ******* 说 明:通过控制左右轮不同的占空比，实现左右转。 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ { // timer_init(); //初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; //方向向前 percent_r = 0; //右轮速度慢。 percent_l = 4; //左轮速度快。 } /************************************************************* ******* 说 明:通过控制左右轮不同的占空比，实现左右转。 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ { // timer_init(); //初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; //方向向前 percent_r = 4; //右轮速度快。 percent_l = 2; //左轮速度慢。 } /************************************************************* ******* 说 明: 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ { // timer_init(); //初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; //方向向前 percent_r = 3; //右轮同速度。 percent_l = 3; //左轮同速度。 } /************************************************************* ******* 说 明: 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ { // timer_init(); //初始化定时器0。 MOTOR_C = BACK; //方向向前 percent_r = 3; //右轮同速度。 percent_l = 3; //左轮同速度。 } /************************************************************* ******* 功 能:停车 说 明: 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ void stop( void ) { // timer_init(); //初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; //方向向前 percent_r = 0; //右轮零速度。 percent_l = 0; //左轮零速度。 } /************************************************************* ******* 函 数 名:uchar check_sig() 功 能:检测信号，并返回信号代码。 说 明: 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ uchar check_sig( void ) { uchar temp = 0; temp = SIGNAL & 0x01; //信号输入口就只有低两位，得到信号码。 return temp; } /************************************************************* ******* 函 数 名:avoid() 功 能:实现避障功能。 说 明:对采集的信号进行分析，转换为对电机的控制。 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ void avoid( void ) { uchar sig = 0; //存储采集的信号 timer_init(); //初始化定时器0 while( 1 ) { run_time = 0; //清计时器，重新开始。 sig = check_sig(); //存储信号码 switch( sig ) { case 1: //没有检测到障碍物。 forward(); break; case 0: //检测到障碍物，首先小车倒退一段距离，让后左转 弯，最后继续前进。 back(); while(run_time < 350); //决定后退的时间。 run_time = 0; left(); while(run_time < 180); //决定左转弯角度。 run_time = 0; forward(); break; default: break; } while(run_time < 3); //运行一步，时间为 3*5ms } } /************************************************************* ******* 函 数 名:timer_zero() 功 能:定时器0中断服务函数 说 明:无 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ void timer_zero( void ) interrupt 1 { static uchar temp = 0; //中断次数计数， EA = 0; //关总中断，屏蔽其他中断。 if(temp < SHELVES) //高电平保持时间。 { if(temp < percent_l) { PWM_L = 1; //左电机高电平 } else { PWM_L = 0; //左电机低电平 } if(temp < percent_r) { PWM_R = 1; //右电机高电平 } else { PWM_R = 0; //右电机低电平 } temp ++; //实现计数 } else //一个PWM周期结束，计数清零。 { temp = 0; run_time++; } EA = 1; //开总中断。 } /************************************************************* ******* 函 数 名:main() 功 能: 说 明: 入口参数:无 返 回 值:无 设 计:tongwei 日 期:2009.09.15 修 改: 日 期: ************************************************************** *********/ void main( void ) { avoid(); }