机器人红外避障
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国产AGV智能机器人避障导航原理,红外扫描雷达功不可没?国产AGV智能机器人的避障导航原理通常包括多种技术,其中红外扫描雷达是其中一项非常重要的功臣。
红外扫描雷达是一种通过红外线来测量和探测周围环境的传感器。
传感器发射出红外线,然后接收红外线的反射信号,并通过分析反射信号的强弱、时间延迟等来确定物体的距离和方向,从而实现障碍物的检测和避障。
申稷推荐LR-1BS2 红外激光扫描雷达,LR-1BS2 是申稷针对位置感知需要而开发的2D 安全激光雷达传感器。
产品具有精确的目标探测和快速的数据处理的特点,具备安全信号输出(I/O 端口)功能。
LR-1BS2 内部激光二极管发出激光束,通过旋转反射镜投射到激光雷达周边物体并返回(返回的激光能量大小取决于物体自身反射率特性),激光雷达内核通过计算得到探测距离和角度信息,如下图示意LR-1BS2 探测获得距离信息后,根据预设的扫描区域范围和内部检测算法,判断是否需要向外部设备发送触发信号,以便作出警告和保护等响应措施,LR-1BS2 的扫描区域最多可设定成3个分区。
区域设定示意LR-1BS2 最多能够设定16个区域组,每个区域组可以拥有不同的安全区和警告区设置,任意时刻仅1个区域组有效。
扫描区域组设定示例:在AGV智能机器人中,红外扫描雷达通常会被安装在机器人的前方或四周。
当机器人移动时,红外扫描雷达持续地发送红外线,并接收反射回来的信号。
通过分析接收到的信号,机器人可以判断周围是否有障碍物,并根据障碍物的距离和位置调整自身的路径来避开障碍物。
需要注意的是,红外扫描雷达虽然在避障导航中发挥了重要作用,但通常与其他传感器和技术相结合使用,以提高避障的准确性和可靠性。
比如,AGV智能机器人往往还会搭载激光雷达、超声波传感器、视觉识别系统等其他传感器和导航算法,以实现更全面、精确的避障导航能力。
移动机器人的多传感器测距系统设计一、引言在自主移动机器人的实时避障和路径规划过程中,机器人须依赖于外部环境信息的获取,感知障碍物的存在,测量障碍物的距离。
目前,机器人避障和测距传感器有红外、超声波、激光及视觉传感器。
激光传感器和视觉传感器价格贵,对控制器的要求较高,因而,在移动机器人系统中多采用红外及超声波传感器。
多数系统采用单一传感器进行信息采集,但超声波传感器因为存在测量盲区的问题,测距范围一般在30~300cm之间;而红外测距传感器的探测距离较短,一般在几十厘米之内,它可以在一定程度上弥补超声波传感器近距离无法测量的缺点。
因而,本系统采用多路红外和超声波传感器进行距离信息的测量和采集。
二、测距原理及方法(一)超声波传感器超声波是指谐振频率高于20 Hz的声波,频率越高反射能力越强。
超声波传感器价格低廉,其性能几乎不受光线、粉尘、烟雾、电磁干扰的影响,并且,金属、木材、混凝土、玻璃、橡胶和纸等可以反射近乎100%的超声波,因而,可以用来探测物体。
超声波测距的方法为回声探测法,发射换能器不断发射声脉冲,声波遇到障碍物后反射回来被接收换能器接收,根据声速及时间差计算出障碍物的距离。
距离与声速、时间的关系表示为式中:s为与障碍物间的距离,m; c为声速,m/s;t为第一个回波到达的时刻与发射脉冲时刻的时间差,s。
c与温度有关,空气中声速与温度的关系可表示为式中c为声速,m/s;θ为环境温度,℃。
(二)提高超声波测距精度的方法1.采用合适的频率和波长:使用超声波传感器测距,频率取得太低;外界杂音干扰较多;频率取得太高,在传播过程中衰减较大。
并且,超声波传感器在测量过程中容易产生盲区,接收端易接收到泄漏波。
改善这一缺点,须减少发射波串的长度,增高发射波频率。
但发射波串长度过短会使得发射换能器不能被激振或激振达不到最大值;发射波频率过高则衰减大,作用距离下降、有试验表明:使用40 kHz的超声波,发射脉冲群含有10-20个脉冲,具有较好的传播性能。
红外避障传感器原理
红外避障传感器是一种常用的传感器,它可以通过检测红外线来感知障碍物的
存在,从而实现避障的功能。
其原理主要基于红外线的发射和接收。
首先,红外避障传感器内部包含红外发射器和红外接收器。
红外发射器会不断
地发射红外线,而红外接收器则会接收这些红外线。
当没有障碍物时,红外线会直线传播并被接收器接收;而当有障碍物挡住红外线时,接收器就无法接收到红外线。
这时,传感器就会发出信号,从而实现避障的功能。
其次,红外避障传感器的工作原理是基于红外线的特性。
红外线是一种电磁波,它的波长比可见光长,人眼无法看到。
而红外避障传感器就是利用了这一点。
当有障碍物挡住红外线时,传感器就会感知到障碍物的存在,从而及时采取相应的措施,比如停止前进或改变方向,以避免碰撞。
此外,红外避障传感器还可以通过测量红外线的反射来判断障碍物的距离。
当
红外线照射到障碍物表面时,会发生反射,传感器可以通过测量反射的强度来判断障碍物的距离远近。
这样,机器人或其他设备就可以根据这些信息来调整自己的运动轨迹,实现避障的目的。
总的来说,红外避障传感器的原理是基于红外线的发射和接收,通过检测红外
线的存在与否以及反射强度来感知障碍物的存在和距离,从而实现避障的功能。
它在机器人、智能家居等领域有着广泛的应用,是一种非常重要的传感器。
希望本文能对大家对红外避障传感器的原理有所了解。
红外避障模块原理
红外避障模块是一种常用于智能小车、机器人等设备上的传感器模块,它能够
通过红外线来检测前方是否有障碍物,并向控制系统发送信号,从而实现避障功能。
那么,红外避障模块是如何实现这一功能的呢?接下来,我们将从原理方面进行详细介绍。
首先,红外避障模块由红外发射器和红外接收器组成。
红外发射器会发射一束
红外线,而红外接收器则会接收这束红外线。
当没有障碍物时,发射器发出的红外线会直接被接收器接收到;当有障碍物挡住红外线时,接收器就无法接收到完整的红外线。
这样,通过检测接收到的红外线的强弱,就可以判断前方是否有障碍物以及障碍物的距离。
其次,红外避障模块通过测量红外线的反射情况来判断障碍物的距离。
红外线
遇到障碍物后会发生反射,而红外接收器接收到的反射红外线的强度与距离成反比。
因此,通过测量接收到的红外线的强度,就可以间接地得知障碍物与红外避障模块的距离。
最后,红外避障模块通过处理接收到的红外信号来实现障碍物的识别。
一般来说,红外避障模块会将接收到的红外信号转换成数字信号,然后通过比较信号的强度来判断前方是否有障碍物以及障碍物的距离。
在实际应用中,可以根据具体情况设置不同的阈值,从而实现对不同距离障碍物的识别。
总的来说,红外避障模块通过发射和接收红外线,测量反射红外线的强度,并
处理接收到的红外信号,来实现对障碍物的检测和识别。
它在智能小车、机器人等设备中发挥着重要作用,为这些设备的自主避障功能提供了技术支持。
希望通过本文的介绍,能够让大家对红外避障模块的原理有一个更加清晰的理解。
红外避障原理一、引言红外避障技术是一种常见的传感技术,可用于机器人、智能家居等领域。
它利用红外线传感器来检测前方是否有障碍物,并通过控制电路使机器人或设备避开障碍物。
本文将介绍红外避障技术的原理及其应用。
二、红外线传感器1. 红外线概述红外线是指波长在0.75-1000微米之间的电磁波,与可见光波长相比较长,无法被肉眼直接观察到。
在工业和科学领域中,常使用红外线来检测物体的温度、识别物体等。
2. 红外线传感器原理红外线传感器是一种可以检测周围环境中是否存在物体的设备。
它通过发射出一定频率的红外光束,当这些光束照射到物体表面时,会被反射回来。
传感器接收到这些反射光束后,会将其转换为电信号,并通过处理电路进行分析和处理。
3. 红外线传感器分类根据不同的工作原理和应用场景,红外线传感器可以分为以下几类:(1)红外接近传感器:用于检测物体与传感器之间的距离,一般应用于机器人、智能家居等场景中。
(2)红外避障传感器:用于检测前方是否有障碍物,以实现避障功能。
(3)红外温度传感器:用于检测物体的温度,广泛应用于工业领域中。
三、红外避障原理1. 红外避障技术概述红外避障技术是一种利用红外线传感器来检测前方是否有障碍物,并通过控制电路使机器人或设备避开障碍物的技术。
它主要由发射模块和接收模块组成,发射模块发射出一定频率的红外光束,当这些光束照射到前方时,如果有物体挡住了光束,则会反射回来并被接收模块接收到。
接收模块将接收到的信号转换为电信号,并通过处理电路进行分析和处理。
根据处理结果,控制电路会对机器人或设备进行相应的控制,实现避开障碍物的功能。
2. 红外避障技术原理红外避障技术主要依靠红外线传感器来实现。
当发射模块发射出一定频率的红外光束时,如果没有物体挡住,则光束会一直向前传播,直到被接收模块接收到。
但是,如果有物体挡住了光束,则光束会被反射回来,并被接收模块接收到。
接收模块将接收到的信号转换为电信号,并通过处理电路进行分析和处理。
二.红外避障传感器1.避障传感器主要包括:超声波避障传感器,红外避障传感器,激光避障传感器等等。
考虑到发射光线是光,可以希望在相当短的时间内获得较多的红外传感器测量值以及测距范围较近,大致为30cm以内,所以我们选择红外避障传感器安装在机器人上。
2.红外避障传感器的优点:(1)环境适应性好,在夜间和恶劣气象条件下的工作能力优于可见光;(2)被动式工作,隐蔽性好,不易被干扰;(3)靠目标和背景之间各部分的温度和发射率形成的红外辐射差进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;(4)红外系统的体积小、质量轻、功耗低;(5)不受电磁波的干扰、非噪声源、可实现非接触性测量。
3.4.(1检测(2式中(3即光生(4红外发射二极管分为很多种。
红外发射二极管一般按峰值波长(λp)主要为:850nm、870nm、880nm、940nm、980nm,现在市场上使用较多为850nm和940nm两种。
本次设计所使用的是峰值波长为940nm的红外发射二极管。
940nm红外发射二极管优点:光强度高,响应速度快,可用脉冲驱动,无色透明环氧树脂。
其主要应用领域:红外遥控系统,红外探测系统,红外幕墙保安系统,磁带、光盘监测器,光电开关/光传感器,主动红外夜视仪,电脑、手机等便携设备的红外数据传输系统。
在使用红外发射二极管时,发射管的辐射强度(Power)与输入电流(If)成正比。
辐射强度:Power(单位:W,W/sr,W/cm2),用以表示红外线发光二极管(IR)其辐射红外线能量之大小。
发射距离与辐射强度(Power)成正比。
W/sr:表示红外线辐射强度的单位,为IR发射红外线光之单位立体角(sr)所辐射出的光功率的大小。
W/cm2:表示照度的单位,为sensor单位面积(cm2)所接收IR发射之辐射功率的大小。
半功率角:2θ?指红外线二极管其上下或左右两边所辐射出之红外线强度为该组件最大辐射强度的50%时,其上下或左右两边所夹的角度称为半功率角。
扫地机器人的避开障碍物设置近年来,随着科技的不断进步,扫地机器人逐渐成为人们日常清扫的得力助手。
然而,扫地机器人在工作过程中是否能够灵活地避开各种障碍物,成为了人们关注的焦点。
本文将介绍扫地机器人的避开障碍物设置,以及目前市场上常见的几种技术和方法。
一、红外线避障技术红外线避障技术是扫地机器人常用的解决方案之一。
该技术利用红外传感器,通过发射红外线来探测障碍物的存在。
一旦机器人探测到障碍物,便会自动调整方向,避免碰撞。
这种技术相对简单,成本低廉,适用于大多数家用扫地机器人。
二、超声波避障技术超声波避障技术是扫地机器人避开障碍物的另一种常见方法。
该技术利用超声波传感器,通过发射和接收超声波信号来探测周围环境。
当机器人接收到反射回来的超声波信号时,就会意识到障碍物的存在并采取相应的避让措施。
超声波避障技术能够提供更精确的距离测量,对于避免与小尺寸障碍物的碰撞效果更好。
三、激光雷达避障技术激光雷达避障技术是目前扫地机器人市场上较为高级和智能的解决方案之一。
该技术利用激光雷达扫描周围环境,获取精确的三维地图数据。
通过与预设的地图进行对比分析,机器人能够快速准确地判断出障碍物的位置和形状,并规划最佳的路径,避开障碍物。
激光雷达避障技术具有高度自主性和准确性,能够适应复杂的环境。
四、摄像头视觉避障技术摄像头视觉避障技术是近年来扫地机器人领域的新兴技术。
该技术通过安装摄像头来实时监测周围环境,并使用图像识别和计算机视觉算法来分析识别出障碍物。
机器人可以根据识别出的障碍物信息进行相应的避让动作。
摄像头视觉避障技术具有较高的灵活性和智能化,能够应对各种复杂的障碍物情况。
在实际应用中,扫地机器人通常会结合多种避障技术,以提高整体性能和稳定性。
例如,将红外线和超声波技术结合使用,可以在不同场景下灵活适应。
同时,机器人还可以通过软件算法不断学习和优化,提升避障效果。
总结起来,扫地机器人的避开障碍物设置是基于各种传感技术的综合运用。
红外避障传感器原理一、红外避障传感器原理红外避障传感器是一种非接触式无损伤传感器,能够检测物体的位置和运动方向,最常用的是发射红外线和接收红外线来实现运动物体的避障。
红外避障传感器包括发射器和接收器,发射器发射出一束红外线,照射到要检测的物体,当物体处在红外线照射范围内,发射器能接收到红外线,这时接收器将发出报警信号提醒运动物体,从而避免发生安全事故。
红外避障传感器可以检测物体的位置和移动方向,在自动化装置的设计中得到了广泛应用,如机器人的避障,自动门的开启,智能家居的安全报警系统等,具有检测距离远,无损伤、不受环境影响、安全可靠等优点。
二、红外避障传感器结构红外避障传感器结构主要包括红外发射模块、红外接收模块和控制模块。
1、红外发射模块:由LED发射红外线,控制LED发射的红外线照射到物体,当物体处在红外线照射范围内时,红外线就会被反射或吸收。
2、红外接收模块:由探测器接收红外线,探测器是一种特殊的电路,能够探测物体是否处在红外线照射范围内,探测器还可以测量物体的距离,检测物体的运动方向等。
3、控制模块:由控制器控制LED的开启,检测物体的情况,当发现物体处在红外线照射范围内时,控制器会发出报警信号提醒运动物体,从而避免发生安全事故。
三、红外避障传感器应用1、机器人避障:红外避障传感器可以用于机器人的避障,在机器人运动的过程中,可以检测到物体的位置,当发现物体处在红外线照射范围内,控制器会发出报警信号提醒机器人,从而避免发生安全事故。
2、自动门:红外避障传感器也可以用于自动开启门,在门的两侧安装红外避障传感器,当探测到物体出现在红外线照射范围内时,通过控制模块自动开启门,方便人们的出入。
3、智能家居:红外避障传感器还可以用于智能家居的安全报警系统,当发现有人破门入室时,报警器会发出警报,保护家庭安全。
AVR与虚拟仪器AVR与虚拟仪器致力于提供最优质的AVR和labview技术服务,最全的技术资料,最好的开发板方案。
你现在看到的是山东大学物理与微电子学院的课程设计名单列表,课程设计是山东大学推经教学改革的进程之一。
本页作品2005级2007年单片机课程的课程设计成果展示。
你现在的位置:AVR与虚拟仪器>>AVR与虚拟仪器学生课程设计成果展示专题论坛课程设计作品:自动避障小车组员:常凯刘旭巩靖一、前言设计背景:在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测,这些就需要用机器人来完成。
而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。
因此,自动避障系统的研发就应运而生。
我们的自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。
意义随着科技的发展,对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门,这就使机器人的自动避障有了重大的意义。
我们的自动避障小车就是自动避障机器人中的一类。
自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统,让机器人在行进中自动避过障碍物。
成员情况本组三位成员均为2005级基地班学生,都选修过数字电路课程。
二、总体方案设计1、设计要求小车从无障碍地区启动前进,感应前进路线上的障碍物后,根据障碍物的位置选择下一步行进方向。
并可通过两个独立按键对小车进行控速。
2、小车自动避障的原理小车车头处装有三个光电开关,中间一个光电开关对向正前方,两侧的光电开关向两边各分开30度,(如右图所示)。
小车在行进过程中由光电开关向前方发射出红外线,当红外线遇到障碍物时发生漫反射,反射光被光电开关接收。
小车根据三个光电开关接受信号的情况来判断前方障碍物的分布并做出相应的动作。
光电开关的平均探测距离为30cm。
3、模块方案比较及论证根据设计要求,我们的自动避障小车主要由六个模块构成:车体框架、电源及稳压模块、主控模块、逻辑模块、探测模块、电机驱动模块组成。
各模块分述如下:3.1车体框架在设计车体框架时,我们有两套起始方案,自己制作和直接购买玩具电动车。
方案一:自己设计制作车架自己制作小车底盘,用两个直流减速电机作为主动轮,利用两电机的转速差完成直行、左转、右转、左后转、右后转、倒车等动作。
减速电机扭矩大,转速较慢,易于控制和调速,符合避障小车的要求。
而且自己制作小车框架,可以根据电路板及传感器安装需求设计空间,使得车体美观紧凑。
但自己制作小车设计制作周期较长,且费用较高,因而我们放弃这一方案。
方案二:购买玩具电动车玩具电动车价格低廉,有完整的驱动、传动和控制单元,其中传动装置是我们所需的,缩短了开发周期。
但玩具电动车采用普通直流电机驱动,带负载能力差,调速方面对程序要求较高。
同时,玩具电动车转向依靠前轮电机带动前轮转向完成,精度低。
考虑到利用玩具电动小车做车架开发周期短,可留够充分的时间用于系统调试,且硬件上的不足我们有信心用优良的算法来弥补,故我们选择方案二。
3.2电源及稳压模块方案一:采用交流电经直流稳压处理后供电采用交流电提供直流稳压电源,电流驱动能力及电压稳定性最好,且负载对电源影响也最小。
但由于需要电线对小车供电,极大影响了壁障小车行动的灵活性及地形的适应能力。
而且壁障小车极易把拖在地上的电线识别为障碍物,人为增加了不必要的障碍。
故我们放弃了这一方案。
方案二:采用蓄电池供电蓄电池具有较强的电流驱动能力和较好的电压稳定性能,且成本低廉。
可采用蓄电池经7812芯片稳压后给电机供电,再经过降压接7805芯片给单片机及其他逻辑单元供电。
但蓄电池体积相对庞大,且重量过大,造成电机负载过大,不适合我们采用的小车车架(玩具电动车车架)。
故我们放弃了这一方案。
方案三:采用干电池组进行供电采用四节干电池降压至5V后给单片机及其他逻辑单元供电,另取六节干电池为电机及光电开关供电。
这样电机启动及制动时的短暂电压干扰不会影响到逻辑单元和单片机的工作。
干电池用电池盒封装,体积和重量较小,同时玩具车底座可以安装四节干电池,正好可为单片机及其他逻辑单元供电。
在稳压方面,起始时考虑使用7805芯片对6V的电池电压进行降压稳压。
但考虑到这样使得7805芯片消耗大量能量,降低电池寿命;同时,由于mega16、光电开关、小车电机对于供电电压要求并不苛刻,故我们将6V电池电压接一个二极管降压后直接给单片机及其他逻辑单元供电。
而电机和光电开关的电源不做稳压处理。
这样只需在小车主板上加两个调速按钮,根据电池电量选择合适功率即可,甚至于可直接在软件里设置自动换挡。
综合考虑,我们采用方案三。
示意图如下3.3主控模块作为单片机原理与接口技术课程的course project,我们直接选用了课程主要介绍的,Atmel公司的ATmaga16L单片机作为主控模块。
Mega16是高性能、低功耗的8 位AVR 微处理器,具有先进的RISC结构,内部集成两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器和一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。
可通过JTAG对MCU进行程序烧写及仿真。
内置晶振,使用方便。
在设计开发过程中我们使用课程设计提供的开发板进行程序调试和下载,配车使用时直接将MCU拔出插入我们小车系统电路板底座中。
示意图如下:3.4 逻辑模块在探测模块和单片机中断接口之间、独立按键与单片机中断接口之间,需要经过电平的逻辑处理进行连接。
主要涉及到一个三输入或非门和一个二输入与门。
这两个逻辑关系我们直接选用74HC系列的集成芯片实现。
由于三输入或非门在市场上很难购买到,我们采用了两个二输入或非门和一个二输入与门完成了三输入或非门。
由于我们采用的74HC08(四二输入与门)、74HC02(四二输入或非门)均为四二输入的,各提供四个二输入与门和四个二输入或非门,我们用各用一片芯片即可实现所需逻辑功能。
示意图如下:3.5探测模块方案一:使用超声波探测器超声波探测器探测距离远,测距方便。
但由于声波衍射现象较严重,且波包散面太大,易造成障碍物的错误判断。
同时,超声波探测具有几厘米甚至几十厘米的盲区,这对于我们的避障小车是个致命的限制。
故我们放弃了这一方案。
方案二:使用光电对管探测光电对关价格低廉,性能稳定,但探测距离过近(一般不超过3cm),使得小车必须制动迅速。
而我们由于采用普通直流电机作为原动力,制动距离至少需要10cm。
因此我们放弃了这一方案。
方案三:使用视频采集处理装置进行探测使用CCD实时采集小车前进路线上的图像并进行实时传输及处理,这是最精确的障碍物信息采集方案,可以对障碍物进行精确定位和测距。
但是使用视频采集会大大增加小车成本和设计开发难度,而且考虑到我们小车行进转弯的精确度并未达到视频处理的精度,因而使用视频采集在实际应用中是个很大的浪费,所以我们放弃了这一方案。
方案四:使用光电开关进行障碍物信息采集使用三只E3F-DS30C4光电开关,分别探测正前方,前右侧,前左侧障碍物信息,在特殊地形(如障碍物密集地形)可将正前方的光电开关移置后方进行探测。
E3F-DS30C4光电开关平均有效探测距离0~30cm可调,且抗外界背景光干扰能力强,可在日光下正常工作(理论上应避免日光和强光源的直接照射)。
我们小车换档调速后的最大制动距离不超过30cm,一般在10~20cm左右,因而探测距离满足我们的小车需求。
综上考虑,我们选用方案四。
示意图如下:3.6电机驱动模块方案一:使用分立原件搭建电机驱动电路使用分立原件搭建电机驱动电路造价低廉,在大规模生产中使用广泛。
但分立原件H桥电路工作性能不够稳定,较易出现硬件上的故障,故我们放弃了这一方案。
方案二:使用L298N芯片驱动电机L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的IO口提供信号,而且带有使能端,方便PWM调速,电路简单,性能稳定,使用比较方便。
L298N芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,正好符合我们小车两个二相电机的驱动要求。
综合考虑,我们采用L298N芯片驱动小车电机。
控制示意图如下:?最终方案如下:使用干电池组对系统供电,改造玩具电动车作为小车底座,采用Mega16L作为主控芯片,采用E3F-DS30C4光电开关进行障碍物探测,使用L298N驱动直流电机。
逻辑关系处理使用74HC系列芯片完成。
三、单元模块设计1、各单元模块功能介绍及电路设计自动避障小车系统的整体电路原理图如下:1.1 直流电源降压经过测量,一般四节新南孚电池串联带负载后可提供5.8V电压。
经过二极管稳压至5.1~5.2V后给逻辑器件供电并给系统提供高电平标准。
1.2 主控芯片使用Mega 16L的PA0~PA3接电机驱动芯片L298N的IN1~IN4,实现对电机驱动芯片的控制,进而控制电机的转动。
使用Mega 16L的PB0~PB2接经过电平转换的探测器信号线,实现对障碍物信息的采集。
使用Mega 16L的PC0、PC1接受独立按键信号,实现对小车行进过程中速度的控制。
由于我们小车电机电源没有经过稳压,随着电池电量的消耗,电机电池组的电压逐渐降低,因而小车速度会发生变化。
我们就可以通过独立按键对速度进行提前设定,使得即使电池组电量变化,小车也能按预定速度行进。
使用Mega 16L的PD2、PD3接收中断信息。
在软件部分我们可以看到,随着程序的不断完善,最终我们的INT0,即PD2并没有使用。
使用引脚10为单片机供电,引脚31接地。
1.3 逻辑模块设计任务:三个传感器信号线给出逻辑电平信号,当任何一个是高电平时,给INT0一个低电平信号。
(如上一部分所述,最终我们用定时器中断代替了这个外部中断,但作为硬件设计和焊接的一部分,我们还是给以阐释)。
两个独立按键分别控制提速和减速,没有按下时,信号线给出高电平。
当任意一键按下时,信号线给出低电平,同时给出一个低电平给INT1。
任务实现:第一个任务的实现原本想采用三输入或非门74HC27 实现。
但由于市场上缺乏供应,我们用74HC08的一个二输入与门和74HC02的两个二输入或非门完成。
第二个任务逻辑的实现使用74HC08的一个与门实现。
按键功能的实现,是使用了两个5K1的电阻分别连接两个按键与逻辑高电平(+5V),无键按下电平上拉至逻辑高电平,有键按下时降至0V。
1.4 探测模块探测模块的电路图:设计任务:1. 三个光电开关探测前方障碍物。
2. 将光电开关传回的非标准的开关电平信号转换成CMOS标准电平(即将0~9V转换成0~5V)。
任务实现:1. 光电开关发射出的红外线在经障碍物漫反射后会由光电开关再接收到,这会引起光电开关传回的电平的变化。
若前方有障碍物,则光电开关传回低电平;若前方无障碍物,则光电开关传回的是高电平。