超聲波測(cè)距在機(jī)器人避障中的應(yīng)用畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-24 16:38 本頁(yè)面
【正文】 buffer[0] = 0x00。 {}void k4cl(){sx1=sj11。s=sj2。if(sj1100)sj1=30。 { if(xx2000) //延時(shí)去抖動(dòng) delay(400)。 xx=0。 //健盤處理函數(shù){ cl=0。 t=TH0。 i++。 { while(i) TR1=0。 csbds++。}void timer1int (void) { }}void timeToBuffer() digit=1。 key=0。 if((P3amp。 P1=0xff。 //顯示數(shù)據(jù)送P1口 P1=~buffer。 P3=~digitamp。 }}void scanLED() bg=0。 //顯示函數(shù) buffer[0]=0x40。 buffer[1]=0x40。 buffer[2]=0x40。 else if(ssj1) { keyscan()。 while(1) TR1=1。 sj1=45。 csbout=1。 TH1=0x9E。 ET1=1。 //定時(shí)器0中斷允許 void main()void k2cl()。 //顯示函數(shù)void timeToBuffer()。void delay(j)。//0~9段碼unsigned int s,t,i, xx,j,sj1,sj2,sj3,mqs,sx1。 P3_7 P3_5參 考 文 獻(xiàn)【1】 劉鳳然，田紅芳，2001，3：2729【2】 ：高等教育出版社，【3】 徐國(guó)華，【4】 劉玉琴，【5】 劉曄，王峰，韋兆碧，【6】 栗桂鳳，周東輝，【7】 孟慶春，齊勇，2004，34（5）：831838【8】 ，2002，19（2）：172176【9】 ，【10】 曾德懷，2004，23（5）：613616.【11】 王云濤。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。致謝首先感謝我的導(dǎo)師王紅梅老師，在老師的耐心指導(dǎo)和幫助下，我才能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。接收電路采用的是CX20106A，通過接收電路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大和整形，最終再輸出負(fù)脈沖給單片機(jī)響應(yīng)中斷程序。超聲波傳感器是本系統(tǒng)的核心器件，本論文詳細(xì)地介紹了超聲波傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、檢測(cè)方式以及它的一些特性。機(jī)器人在行駛過程中如果遇到障礙物，它的超聲波測(cè)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)，從而繞過障礙物實(shí)現(xiàn)避障的效果。避障軟件實(shí)現(xiàn)的步驟包括主程序、測(cè)距程序、顯示程序、電機(jī)轉(zhuǎn)向控制，如圖14所示為避障步驟圖。單片機(jī)則根據(jù)這些信息，通過相應(yīng)的軟件算法對(duì)舵機(jī)與直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制，進(jìn)而完成對(duì)小車方向與速度的控制，電源模塊則向各個(gè)模塊提供所需的電壓與電流，并要保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行。安全避障具體的實(shí)現(xiàn)方法有很多種，超聲避障實(shí)現(xiàn)方便，技術(shù)成熟，成本低，成為移動(dòng)機(jī)器人常用的避障方法，但超聲避障存在一些缺點(diǎn)，如存在探測(cè)盲區(qū)等，特別是當(dāng)超聲傳感器和障礙形成一定角度時(shí)會(huì)產(chǎn)生幻影導(dǎo)致機(jī)器人得到錯(cuò)誤的信息，從而發(fā)生碰撞。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。部分源程序如附錄3。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T0打開進(jìn)行計(jì)時(shí)。 ，然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量過程。由于采用的是12 MHz的晶 振，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是1μs，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來回所用的時(shí)間）按式（2）計(jì)算，即可得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取20℃時(shí)的聲速為344 m/s則有： 定時(shí)中斷服務(wù)子程序完成三方向超聲波的輪流發(fā)射，外部中斷服務(wù)子程序主要完成時(shí)間值的讀取、距離計(jì)算、結(jié)果的輸出等工作。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在INT0或INT1端產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差，計(jì)算距離。這樣只要計(jì)算出從發(fā)出超聲波信號(hào)到接收到返回信號(hào)所用的時(shí)間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。我們知道C語(yǔ)言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語(yǔ)言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，而超聲波測(cè)距儀的程序既有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時(shí)），又要求精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行時(shí)間（超聲波測(cè)距時(shí)），所以控制程序可采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程。適當(dāng)更改電容C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。上位電阻R1O、R11一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時(shí)間。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的共陽(yáng)LED 數(shù)碼管，段碼用單片機(jī)P0 口加限流電阻直接驅(qū)動(dòng)，位碼用PNP 三極管9012 驅(qū)動(dòng)。單片機(jī)通過 引腳經(jīng)反相器來控制超聲波的發(fā)送，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。5l系列單片機(jī)為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決
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