测障测角小车

智能小车的设计与制作部分内容： 《智能电动小车》 摘要：本课题组设计制作了一款具有智能判断功能的小车，功能强大。小车具有以下几个功能：自动避障功能；寻迹功能（按路面的黑色轨道行驶）；趋光功能（寻找前方的点光源并行驶到位）；检测路面所放置的铁片的个数的功能；计算并显示所走的路程和行走的时间，并可发声发光。作品可以作为高级智能玩具，也可以作为大学生学习嵌入式控制的强有力的应用实例。     作品以两电动机为主驱动，通过各类传感器件来采集各类信息，送入主控单元AT89S52单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。电机驱动电路采用高电压，高电流，四通道驱动集成芯片L293D。其中避障采用红外线收发来完成；铁片检测部分采用电感式接近开关LJ18A3-8-Z/BX检测；黑带检测采用红外线接收二极管完成；趋光部分通过3路光敏二极管对光源信号的采集，再经过ADC0809转化为数字信号送单片机处理判别方向。由控制单元处理数据后完成相应动作，实现了无人控制即可完成一系列动作，相当于简易机器人。 关键字：智能控制   蔽障  红外线收发  寻迹行驶  趋光行驶 1．总体方案论证与比较      方案一：采用各类数字电路来组成小车的控制系统，对外围避障信号，黑带检测信号，铁片检测信号，各路趋光信号进行处理。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，对各路信号处理比较困难。      方案二：采用ATM89S52单片机来作为整机的控制单元。红外线探头采用市面上通用的发射管与及接收头，经过单片机调制后发射。铁片检测采用电感式接近开关LJ18A3-8-Z/BX检测，黑带采用光敏二极管对光源信号采集，再经过ADC0809转化为数字信号送到单片机系统处理。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。      比较以上两种方案的优缺点，方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。方案二的基本原理如图1所示。     图1  智能车运行基本原理图框图      避障部分采用红外线发射和接受原理。铁片检测采用电感式接近开关LJ18A3-8-Z/BX检测，产生的高低电平信号经过处理后，完成相应的记录数目，驱动蜂鸣器发声。黑带寻迹依*安装在车底部左右两个光敏二极管对管来对地面反射光感应。寻光设计在小车前端安装3路（左、中、右）光敏电阻对光源信号采集，模拟信号经过ADC0809转化为数字信号送到MCU处理。记程通过在车轮上安装小磁块，再用霍尔管感应产生计数脉冲。记时由软件实现，显示采用普通七段LED。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现。 2．模块电路设计与比较 1) 避障方案选择      方案一：采用超声波避障，超声波受环境影响较大，电路复杂，而且地面对超声波的反射，会影响系统对障碍物的判断。      方案二：采用红外线避障，利用单片机来产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射，发射出去的红外线遇到避障物的时候反射回来，红外线接收管对反射回来信号进行解调，输出TTL电平。外界对红外信号的干扰比较小，且易于实现，价格也比较便宜，故采用方案二。      红外线发射接受电路原理图如图2所示。      采用红外线避障方法，利用一管发射另一管接收，接收管对外界红外线的接收强弱来判断障碍物的远近，由于红外线受外界可见光的影响较大，因此用250Hz的信号对38KHz的载波进行调制，这样减少外界的一些干扰。 接收管输出TTL电平，有利于单片机对信号的处理。采用红外线发射与接收原理。利用单片机产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射，发射距离远近由RW调节，本设计调节为10CM左右。发射出去的红外线遇到避障物的时候反射回来，红外线接收管对反射回来信号进行解调，输出TTL电平。利用单片机的中断系统，在遇障碍物时控制电机并使小车转弯。由于只采用了一组红外线收发对管，在避障转弯方向上，程序采用遇障碍物往左拐方式。如果要求小车正确判断左转还是右转，需在小车侧边加多一组对管。外界对红外信号的干扰比较小，性价比高。 。调试时主要是调制发射频率为接收头能接收的频率，采用单片机程序解决。发射信号强弱的调节，由可调精密电阻调节。 完整内容下载附件查看。 测障测角小车: 红外测障： cfas825：   #include #define uchar unsigned char #define uint  unsigned  int uchar jianhao _at_ 0x30; sbit P31=P3^1; /*sbit p20=P2^0; sbit p21=P2^1; sbit p22=P2^2; sbit p23=P2^3; sbit p24=P2^4; sbit p25=P2^5; sbit p26=P2^6;*/ sbit p27=P2^7; sbit P34=P3^4; sbit p32=P3^2; sbit p33=P3^3; sbit p34=P3^4; sbit p35=P3^5; bit flag;   //uchar code a[5]={0x7f,0xdc,0xe3,0x9c,0xce}; //红外波 void time0() interrupt 1 {   P31=~P31; }   void Delay_1ms(uint j) { uchar i=0;     for(;j>0;j--)       for(i=0;i<125;i++); }   void fashong() { uchar k; ET0=1;TR0=1; Delay_1ms(3); for(k=0;k {ET0=0;TR0=0;P31=0; Delay_1ms(1); ET0=1;TR0=1; Delay_1ms(1); } ET0=0;TR0=0;P31=0; Delay_1ms(3); }   void  key() {if(p32==0) {jianhao=1;flag=1;} if(p33==0) {jianhao=2;flag=1;} if(p34==0) {jianhao=3;flag=1;} if(p35==0) {jianhao=4;flag=1;}   }   void main() {   TMOD=0X02;TH0=0XF3;TL0=0XF3;EA=1;P31=0;jianhao=0; while(1)   {//p20=1;p21=1;p22=1;p23=1; // p24=0;p25=0;p26=0;p27=0; p32=1;p33=1;p34=1;p35=1;     // P1=a[jianhao];          key();      if(flag)         { p27=0;         fashong();          flag=0;}          p27=1;         } } 复制代码 角度测量： 角度程序：   #include"reg51.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uchar code segnode[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}; #define digport P0 #define dataport P1 #define wordport P2 #define r 45 sbit  eoc= P3^3; sbit  clk= P3^4; sbit  start= P3^6; sbit  oe= P3^7; bit flag; uchar a[4]={0xff,0xff,0xff,0xff};//黑屏 uchar dig=0x01;   void delay(uint t) {for(;t<0;t--);}   /*void display() {         uchar i;                 wordport=0xff;         for(i=0;i<4;i++)                 {                                         wordport=a[i];                         digport=dig<<1;                         delay(300);                  } }*/ void Display(void) {         uchar i,k,select=0x01;        for(i=0;i<=5;i++)              { digport=select;                            wordport=a[i];                select<<=1;                             for(k=0;k<=100;k++)//改                                 {;}                  }   } void time0() interrupt 1 {        clk=~clk; }                void chuli() {                                unsigned long  int da;         //eoc=0;         start=1;         oe=1;         da=dataport;         delay(10);         oe=0; //        da=da*196;     if(da<127)a[3]=0xbf;//128改127//127.5=127     if(da>=127)a[3]=0xff; //        if(da<5000||da>45000){da=0;}         if(a[3]==0xff) {da=da-127;        da=da*1961;} //}if(da>49000)da=50000;}     if(a[3]==0xbf) {da=128-da;        da=da*1961;}//128改127             da=da*r;         if(da>9000000)da=9000000;         a[0]=seg[da/10000%10];         if((da/1000%10)>5)         a[0]=seg[da/10000%10+1];         a[1]=segnode[da/100000%10];         a[2]=seg[da/1000000];         start=0;                delay(10); }   void main(void) {   uchar k;         delay(30); //        IT1=1;EX1=1;         TMOD=0x02;TH0=253;TL0=253;         TR0=1;ET0=1;PT0=1;         EA=1;         //eoc=0;         start=0;         start=1;         start=0;         for(;;)         {                                if(eoc)        chuli();                 for(k=0;k<100;k++) {        Display();}         }         }          复制代码

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