【正文】 距系統(tǒng)馬上計(jì)算出機(jī)器人與障礙物的距離d，若ddc(避障的臨界距離，其中dc為程序預(yù)設(shè)值)，電機(jī)左右轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動(dòng)，從而繞過(guò)障礙物實(shí)現(xiàn)避障的效果。5 超聲波避障系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試過(guò)程a）連接，連接實(shí)物圖如連接圖51。 軟件下載圖3)下載程序在下載程序時(shí)要等到下載軟件的提示欄中出現(xiàn)給MCU上電時(shí)再給單片機(jī)按上電源上電。解決方法：把障礙物的距離調(diào)大點(diǎn)或?qū)π≤嚰俺绦蜻M(jìn)行改進(jìn)。為了減小測(cè)量值與實(shí)際值的偏差，我們采用最小二乘法對(duì)表1 的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。結(jié) 論本智能小車電路在硬件上采用了超聲波來(lái)測(cè)量小車距前方障礙物的距離，顯示結(jié)果快速，準(zhǔn)確。 2）在設(shè)計(jì)當(dāng)中也存在著一些不足。硬件上沒(méi)有錯(cuò)誤，主要瓶頸在于探測(cè)模塊的靈敏度，因?yàn)檐浖耆刻綔y(cè)模塊返回的信號(hào)作為依據(jù)進(jìn)行下一步控制的操作，無(wú)法確認(rèn)該信號(hào)是否準(zhǔn)確，使小車轉(zhuǎn)彎欠準(zhǔn)確與智能。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中難免存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。這三個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。從電路的設(shè)計(jì)到調(diào)試整個(gè)過(guò)程中，我都從倪瑛老師那里學(xué)會(huì)了很多專業(yè)方面的知識(shí)。另外小車避障方式單一，若將超聲波模塊安裝在舵機(jī)上使其可以左右上下180度轉(zhuǎn)動(dòng)，那么便可以通過(guò)比較小車兩側(cè)空間的大小來(lái)自由選擇避障方向，從而實(shí)現(xiàn)更加智能化的避障方式。本文的總結(jié)有如下點(diǎn)： 1）本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，系統(tǒng)反映快速靈活，硬件電路由可拆卸模塊拼接而成，有很大的擴(kuò)展空間。 修正后聲測(cè)距系統(tǒng)測(cè)量值與實(shí)際值 （單位：cm）障礙物實(shí)際距離（cm） 測(cè)量距離（cm）45 60 75 100 125 150 175 200 從修正后的數(shù)據(jù)我們可以看出,系統(tǒng)的測(cè)量誤差在177。 距系統(tǒng)測(cè)量值與實(shí)際值（單位: cm） 障礙物實(shí)際距離（cm） 測(cè)量距離（cm）45 60 75 100 125 150 175 200 從表中的數(shù)據(jù)可以看出，測(cè)量值總是比實(shí)際值大出大約7cm，經(jīng)過(guò)分析原因主要有三個(gè)方面：第一方面，超聲波傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)受環(huán)境溫度的影響；第二方面，指令運(yùn)行需占用一定的時(shí)間而使得測(cè)量的數(shù)據(jù)偏大；第三方面，為了防止其他信號(hào)的干擾，單片機(jī)開始計(jì)數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送16 個(gè)脈沖串。 程序運(yùn)行圖 問(wèn)題分析問(wèn)題：小車運(yùn)行時(shí)如果如果障礙物的距離比較近小車后退后會(huì)撞到或卡住。1）打開電源。調(diào)試超聲波模塊：在調(diào)試超聲波的時(shí)候，主要思想是用定時(shí)器檢測(cè)超聲波會(huì)送信號(hào)維持高電平的時(shí)間，用串口示波器將測(cè)得的數(shù)據(jù)顯示在串口示波器上，根據(jù)返回的結(jié)果，確定達(dá)到轉(zhuǎn)彎距離以內(nèi)所需要的時(shí)間，然后利用時(shí)間控制電機(jī)。進(jìn)入中斷后，首先將計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)存入緩存區(qū)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行軟件濾波，如信號(hào)為噪聲信號(hào)，則直接退出，如信號(hào)為有效信號(hào)，計(jì)算障礙物的距離。初始化結(jié)束后，再延時(shí)，程序等待回波信號(hào)觸發(fā)中斷。 超聲波測(cè)距模塊軟件設(shè)計(jì) 此方案中超聲波測(cè)距的觸發(fā)方式為電平觸發(fā)方式。與VM系統(tǒng)相比，PWM調(diào)速系統(tǒng)有下列優(yōu)點(diǎn)： a)由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動(dòng)很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)速范圍較寬，可達(dá)1：10000左右。 本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑定時(shí)子程序、避障子程序﹑中斷子程序顯示子程序﹑調(diào)速子程序﹑算法子程序構(gòu)成。所謂“模塊”實(shí)質(zhì)上就是所完成一定功能，相對(duì)獨(dú)立的程序段，這種程序設(shè)計(jì)方法叫模塊程序設(shè)計(jì)法。Win7 1 ZK4WD小車4 超聲波避障系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制兩個(gè)基本類型。若頻率有一些誤差，可調(diào)節(jié)芯片引腳5的外接電阻R11，將濾波器的中心頻率設(shè)置在40 kHz，就可達(dá)到理想的效果。故本次設(shè)計(jì)用它來(lái)做接收電路。 超聲波發(fā)射系統(tǒng)電路 超聲波接收系統(tǒng)電路上述T1發(fā)射的在空氣中傳播，遇到障礙物就會(huì)返回，超聲波接收部分是為了將反射波(回波)順利接收到超聲波接收換能器T2進(jìn)行轉(zhuǎn)換變成電信號(hào)，并對(duì)此電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形等處理后，這里用索尼公司生產(chǎn)的集成芯片CX20106，得到一個(gè)負(fù)脈沖送給單片機(jī)的R( INT0)引腳，以產(chǎn)生一個(gè)中斷。40kHz左右的方波脈沖信號(hào)的產(chǎn)生通常有兩種方法:采用硬件如由555振蕩產(chǎn)生或軟件如單片機(jī)軟件編程輸出，本系統(tǒng)采用后者。 電源模塊 我們選擇采用5v的獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。方案四：采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示價(jià)格低廉，不僅減少了對(duì)I/O口的浪費(fèi)，而且能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管。它主要用來(lái)顯示大量數(shù)據(jù)、文字、圖形，能夠顯示的位數(shù)多，顯示得清晰多樣、美觀?？刂凭€的輸入是一個(gè)寬度可調(diào)的周期性方波脈沖信號(hào)，方波脈沖信號(hào)的周期為20ms(即頻率為50Hz)。舵機(jī)有一個(gè)內(nèi)置的基準(zhǔn)電路，其不斷產(chǎn)生周期的20ms，；另有一個(gè)比較器，將外加信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，判斷出轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度大小，進(jìn)而產(chǎn)生電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)。 舵機(jī) 一般來(lái)講，舵機(jī)主要由以下幾個(gè)部分組成，舵盤、減速齒輪組、位置反饋電位計(jì)5k、直流電機(jī)、控制電路板等。6) 控制信號(hào)輸入電平：高電平：≤Vin≤Vss，低電平：≤Vin≤。2) 驅(qū)動(dòng)部分輸入電壓Vs：～46V。L298N有過(guò)電流保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)卡死時(shí)，可以保護(hù)電路和電機(jī)等。用單片機(jī)控制晶體管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。這就是超聲波測(cè)距儀的機(jī)理。由于超聲波也是一種聲波其聲速C與溫度有關(guān)。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào) PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令， 如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。STC89C52具體介紹如下： a) 主電源引腳（2根）。 STC89C52RC 單片機(jī)的工作模式掉電模式：典型功耗,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原 程序。 k)外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。 h)具有 EEPROM 功能。 d)用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié)。該器件采用ATMEL密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是一種非?；钴S且頗具生命力的機(jī)種。然后單片機(jī)不停的檢測(cè)INT0引腳，當(dāng)INT0引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返回。由介質(zhì)吸收引起的衰減叫做粘滯衰減。散射主要在粗大晶粒（與波長(zhǎng)相比）的界面上產(chǎn)生。許多超聲波測(cè)距系統(tǒng)都采用這種設(shè)計(jì)方法。超聲波經(jīng)反射物反射回來(lái)后，由傳感器接收端接收，再經(jīng)接收電路放大、整形，控制單片機(jī)中斷口。測(cè)距誤差s△t() ≈ 。距離計(jì)算公式為：s=c 超聲波測(cè)距技術(shù) 超聲波測(cè)距的方法有多種，如相位檢測(cè)法、聲波幅值檢測(cè)法和往返時(shí)間檢測(cè)法。這是人體組織對(duì)超聲波的吸收、反射和散射等原因造成的，而其中吸收是最