最新避障小車課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 02:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 180(){ int j。 for(j=0。j30。j++) { re=1。 delay_nus(1300)。 re=0。 delay_nus(20000)。 le=1。 delay_nus(1360)。 le=0。 delay_nus(20000)。 }}（2）超聲波傳感器驅(qū)動(dòng)的測距子程序。void getx(unsigned char a){ TH0=TL0=0。 if(a) { Sin=0。 Sin=1。 delay_nus(10)。 Sin=0。 } while(Sin)。 while(!Sin)。 TR0=1。 while(Sin)。 TR0=0。 LTime=TL0。 HTime=TH0。 Time=HTime*256+LTime。 Dis=Time/(2*29)。} 總體方案采用狀態(tài)機(jī)模型，定義state=1為前行狀態(tài)，state=2為左轉(zhuǎn)狀態(tài)，兩狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件為distance滿足一定壁障范圍，所以測距程序宜嵌入兩狀態(tài)中編寫，如圖9。另外測距后進(jìn)行顯示，可以嵌入測距程序。圖11 整體方案狀態(tài)機(jī)模型 電機(jī)驅(qū)動(dòng)與測距的結(jié)合方法考慮到電機(jī)是靠高電平驅(qū)動(dòng)的，低電平的時(shí)間對于驅(qū)動(dòng)電機(jī)是無用的，可以用定時(shí)器控制低電平時(shí)間，讓測距程序插入電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序的低電平時(shí)間（取代延時(shí)函數(shù)），從而節(jié)約了單片機(jī)等待時(shí)間，使單片機(jī)在這段低電平時(shí)間內(nèi)執(zhí)行完測距程序后可以執(zhí)行其他程序(在最后擴(kuò)展顯示模塊程序時(shí)，確實(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣做的方便之處)。，所以不妨設(shè)置定時(shí)器定時(shí)30ms。測距程序插入電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序的另一好處是可實(shí)現(xiàn)小角度動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)壁障，而不是旋轉(zhuǎn)固定角度。另外，定時(shí)器控制固定的低電平時(shí)間有利于小車的穩(wěn)定運(yùn)行。因?yàn)槿舨贿@樣（即低電平時(shí)間=固定的延時(shí)+不確定的測距時(shí)間），在壁障距離以外時(shí)，小車則會(huì)因?yàn)檎系K物的越來越近而速度越來越快，無法輸出穩(wěn)定的速度。具體時(shí)序圖如下（這里能體現(xiàn)一個(gè)周期的運(yùn)行）：圖12 電機(jī)驅(qū)動(dòng)與測距結(jié)合時(shí)序圖是否是否初始化驅(qū)動(dòng)電機(jī)利用定時(shí)器中斷每30ms發(fā)送一個(gè)觸發(fā)信號收到回波信號計(jì)算障礙物距離障礙物距離小于10cm驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)向圖13程序流程圖 系統(tǒng)軟件流程圖 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑定時(shí)子程序、電工及控制子程序（前進(jìn)、原地左轉(zhuǎn)、原地右轉(zhuǎn)）、測距子程序構(gòu)成。主程序流程圖如圖13所示。其中：避障中斷服務(wù)子程序完成對超聲波探測器產(chǎn)生的外部中斷進(jìn)行處理，如果超出預(yù)定的危險(xiǎn)距離就左轉(zhuǎn)進(jìn)行避障。程序編寫完畢后，小車無法啟動(dòng)，經(jīng)最終排查認(rèn)為，小車電機(jī)需要先輸入多個(gè)脈沖來幫助小車啟動(dòng)，我將這段程序稱為過渡段。添加過渡段后，拿起小車,輪子能按規(guī)定動(dòng)作運(yùn)行,但一放到地上,就出現(xiàn)無法運(yùn)行或運(yùn)行一小段就停止的現(xiàn)象，這說明電機(jī)負(fù)載能力有限，應(yīng)有意識(shí)增大電機(jī)高電平時(shí)間，增加驅(qū)動(dòng)力。另外，四個(gè)階段的銜接過程都出現(xiàn)過輪子突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，其中在前進(jìn)與向左轉(zhuǎn)狀態(tài)切換時(shí)最易出現(xiàn)該情況?？赡苁请姍C(jī)在不同轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的突然變化，外加小車的重量作為負(fù)載，導(dǎo)致電機(jī)無法正常運(yùn)行。指導(dǎo)方法是盡量在每個(gè)階段讓輪子的速度變化不很明顯，平滑過渡。 經(jīng)過多次調(diào)試，修改數(shù)據(jù)，得到較好的壁障效果。修改數(shù)據(jù)如表1表1 調(diào)試數(shù)據(jù)表狀態(tài)state運(yùn)行階段過渡段脈沖個(gè)數(shù)i脈沖高電平時(shí)間脈沖間隔時(shí)間/ms左輪右輪1:前進(jìn)過渡段516001400運(yùn)行段30ms160014002:左轉(zhuǎn)過渡段5014501450運(yùn)行段30ms14501450注：過渡段脈沖間隔為20ms4． 設(shè)計(jì)結(jié)果及質(zhì)量評價(jià)小車在比較平坦的地面運(yùn)行良好。根據(jù)具體實(shí)際情況，數(shù)據(jù)表中的一些數(shù)據(jù)可以適當(dāng)修改：左轉(zhuǎn)過渡段脈沖個(gè)數(shù)和兩輪轉(zhuǎn)速共同決定旋轉(zhuǎn)的最小角度（數(shù)學(xué)公式不予推導(dǎo)）。
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