电平转换,利用单片机IO口检测红外检测模块电平输出,以此判断前方障碍物有无,检测到障碍物后,经单片机IO口控制电机驱动电路,经由电机驱动电路输出不同电压,产生差速,实现转向,最终以达到避障的目标。其总体方框图如图所示:
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STC89C52
传
感
器
模块
单片
机
电
机驱
个直流
动模
减速电
块
机
电源模块
f主控模块:
方案一:采用凌阳公司的16位单片机,它是16位控制器,具有体积小、驱动能力强、可靠性高、功耗低、结构简单、具有语音处理、运算速度快等优点,但考虑到我们小组对这个方案采用的微处理器并不熟悉,使用起来并不是很方便,这对于硬件电路的设计和软件编程增加了难度。我们决定不再使用此方案,考虑其他方案。
方案二:采用STC89C52单片机作为主控制器。STC89C52是一个超低功耗,和标准51系列单片机相比较具有运算速度快,抗干扰能力强,支持ISP在线编程,片内含8k空间的可反复擦写1000次的Flash只读存储器,具有256bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个IO口,2个16位可编程定时计数器。其指令系统和传统的8051系列单片机指令系统兼容,降低了系统软件设计的难度,电路设计简单、价格低廉,在后来的实验中我们发现,STC89C52精确度和运算速度也都完全符合我们系统的要求。
综合以上方案我们选择比较普通的更为熟悉的方案二使用STC89C52单片机为我们整个系统的控制核心。
其各个引脚如图1所示
图1
探测模块:
方案一:用三极管驱动红外发射管和红外解收管。在三极管的射级接俩个红外发射管,加大红外线的强度,进儿提高其探测距离。在红外
接收电路中,用电阻和红外接收管串联来调节基极的电位,当接收管接收到红外线时可以改
f变基极电位,进儿使三极管工作在截止或饱和状态,即调节了输出电平,实现了高低电平的转换。其发射和接受电路如图2所示:
图2
优点:电路简单,搭建方便。缺点:探测精度不高,探测距离比较近。考虑到小车行驶时对精度的要求,我们最终放弃了这套方案。方案二:用三极管驱动红外发射管,用LM358来实现接受电路。发射电路和方案一基本一致,这里就不赘述了。LM358是包含俩个运算放大器的集成器件,我们用第一个放大器来实现对探测到得信号进行放大,把第二个作为电压比较器(阈值电压Vth12Vcc)。把处理过的信号和阈值电压进行比较,实现高低电平转换,并把数字信号送给单片机,使小车做出正确动作。器接收电路如图所示:
f优点:探测精度较高,并且通过滑动变阻器可以改变探测距r