【正文】 ℃ 貯存溫度范圍 Tst 40～ +100 ℃ 焊接溫度（ 2） Tst 260 ℃ 注（ 1）： f=1KHz,tp/T≤ 1% 注（ 2）： t≤ 3s,離器件本體 4mm以上 表 紅外發(fā)射二極管的光電參數(shù) (TA=25℃ ) 參數(shù) 符號 測試條件 規(guī)范值 單位 正向電壓 VF IF＝ 50mA ≤ V 反向電流 IR VR＝ 5V ≤ 10 μ A 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 硬件電路設計 6 法向輻射強度 IE IF＝ 50mA ≥ 2 mW/sr 峰值發(fā)射波長 λ p IF＝ 50mA 850~940 nm 光譜半寬度 △λ IF＝ 50mA 50 nm 輻射度角 2θ 1/2 IF＝ 50mA 16 deg 圖 相對光譜靈敏度與波長的關系 在使用紅外發(fā)射二極管時，發(fā)射管的輻射強度 (Power)與輸入電流 (If)成正比。一般用于家用電器、玩具等遙控接收。太陽光是直流干涉（ 0KHz）源，而室內光依賴于所在區(qū)域的主電源，閃爍頻率接近 100Hz 或 120Hz。 AT89S52 單片機是一個高性能、低功耗的8位單片機，內含 8K 字節(jié) ISP（系統(tǒng)在線編程）可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序儲存器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)及其引腳結構。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。 圖 電源電路原理圖 賽道設計 以紙板箱為材料，設計一個紅外避障賽道，包括直線賽道、弧 形賽道以及 S型賽道，小車理論行走路程為 506cm。 delay_nms(20)； 機器人向后走： P1_1=1。 P1_1=0。 delay_nus(1300)。 delay_nms(20)； 勻加速 /減速運動 for 循環(huán)語句能使機器人的速度由停止到全速。 P1_1=0。 delay_nus(1500+pulseCount)。pulseCount=pulseCount1)，當給予勻減速信號以后，小車開始慢慢減速直到停止，從開始勻減速到小車停止，小車總共行走 。 讓每個 IR LED 探測器組工作的關鍵是發(fā)送 1ms 頻率為 的紅外信號，然后立刻將 IR 探測器的輸出儲存到一個變量中。 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 軟件設計 20 圖 測試 IR有無信號 define LeftIR P1_2 //左邊紅外接收連接到 P1_2 define RightIR P3_5 //右邊紅外接收連接到 P3_5 define LeftLaunch P1_3 //左邊紅外發(fā)射連接到 P1_3 define RightLaunch P3_6 //右邊紅外發(fā)射連接到 P3_6 void IRLaunch(unsigned char IR) { int counter。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。R39。 _nop_()。 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 軟件設計 21 RightLaunch=0。 _nop_()。 //右邊發(fā)射 irDetectRight = RightIR。 由于 IR LED 發(fā)射功率的原因，如果使用阻值為 470?的電阻，紅外發(fā)射與接收器能檢測到障礙物的距離很遠。在硬件設計中，大量比較各種元器件的優(yōu)缺點，如 LM2940 的使用。在安裝紅外裝置后，我們又大量使用多種軟件方法來改進機器人探測前方障礙物的 精準度。改變紅外發(fā)射和接收器的發(fā)射角度。R39。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 delay_nus(13)。機器人能持續(xù)使用電機驅動脈沖和探測，直到它繞開障礙物，然后它會繼續(xù)發(fā)送向前行走的脈沖。 } 我們對勻減速運動進行了實際行走距離的實驗，在編寫該程序時，我們加入了循環(huán)語句 for(pulseCount=200。pulseCount=0。pulseCount=pulseCount+1) 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 軟件設計 18 { P1_1=1。 delay_nus(1500)。 P1_1=0。 delay_nms(20)； 機器人原地左轉： P1_1=1。 delay_nus(1700)。對于單片機，需要提供穩(wěn)定的 5V 電源，由于 LM2940 的穩(wěn)壓的線性度非常好，所以選用 LM29405 單獨對其進行供電。 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 硬件電路設計 13 圖 串口連接圖 執(zhí)行電路設計 伺服電機 電動機的作用是將電能轉換為機械能， 電動機分 為交流電動機和直流電動機 兩大類， 所以我們在避障小車的電機選擇上就有步進電機和直流電機兩種選擇方式。當三極管導通時，流過 IR LED 的電流在 10mA 左右，使IR LED 能正常工作。換句話說，檢測器只尋找每秒閃爍 38000 次的紅外光。 指紅外線二極管其上下或左右兩邊所輻射出之紅外線強度為該組件最大輻射強度的 50%時，其上下或左右兩邊所夾的角度稱為半功率角。 940nm 紅外發(fā)射二極管優(yōu)點： 光強度高，響應速度快，可用脈沖驅動，無色透明環(huán)氧樹脂。 設計主要內容：①機器人電路設計 ②機器人模型制作 ③ C語言軟件編程 ④機器人賽道設計 任務分析與方案設計 任務分析 這 次設計利用 AT89S52 充分發(fā)揮其使用方便、功能強大的優(yōu)點，通過采集數(shù)據(jù)并處理后由單片機進行轉向和行動控制，控制電動小汽車的自動避障，快慢速行駛，以及自動停車，同時還能與用戶交換信息。在民用工程領域大體分為： (1) 在氣象預報、地貌學、環(huán)境監(jiān)測、遙感資源調查等領域的應用； (2) 在地下礦井測溫和測氣中的應用； (3) 紅外熱像儀 在電力、消防、石化以及醫(yī)療和森林火災預報中的應用。 隨著科技的發(fā)展，對于未知空間和人類所不 能直接到達的地域的探索逐步成為熱門，這就使機器人的自動避障有了重大的意義。隨著生產自動化的發(fā)展需要，機器人的智能化與集成度越來越高，已經(jīng)越來越廣泛的應用到生產生活中。 配合正確的軟件設計，小車能夠在設計的賽道中準確快速地完成行走任務。 紅外接收光學系統(tǒng)的作用是把目標或目標區(qū)域的紅外輻射聚焦在探測器上 , 其結構類似于通常的接收光學系統(tǒng) , 但由于工作在紅外波段 , 其光學材料和鍍膜必須和其工作波長相適應 。 sensor 沈陽化工大學學士學位論文 目 錄 目 錄 第一章 緒 論 ............................................ 1 紅外線研究背景 ........................................ 1 第二章 紅外避障機器人的設計方案 ............................ 3