一種基于超聲波和紅外的測距定位系統(tǒng)-文庫吧資料
2025-06-25 05:49本頁面
【正文】 動。圖6 晶體振蕩/陶瓷振蕩電路 該方式利用外接晶體作定時單元。一種為內(nèi)部方式，主要利用單片機內(nèi)部的反相器作振蕩電路，具體接法如圖6所示。但為了精簡系統(tǒng)電路，在電路系統(tǒng)設(shè)計中，還是采用了圖5（b）所示的復(fù)位電路。圖5 電源階躍擾動示意圖 由圖5可以看出，圖5（a）實質(zhì)上是個低通濾波環(huán)節(jié)（慣性滯后環(huán)節(jié)），對于脈寬小于3τ的干擾信號有很好的抑制作用；圖5（b）實質(zhì)上是個高通濾波環(huán)節(jié)（微分超前環(huán)節(jié)），對脈沖干擾沒有抑制作用。圖5中分別繪出了A點和B點的電壓擾動波形。這些噪聲雖然不會完全導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位，但有時會破壞CPU內(nèi)的程序狀態(tài)字的某些位的狀態(tài)，對控制產(chǎn)生不良影響。由于在該電路中，有R=1kΩ和C=22μF,則有t=01610322106=13ms。實踐證明，上電瞬間RC電路充電，RESET引腳端出現(xiàn)正脈沖。在實際應(yīng)用中，考慮到電源穩(wěn)定時間、參數(shù)漂移、晶振穩(wěn)定時間以及復(fù)位可靠性等因素，必須留有足夠的余量。由于復(fù)位電路易受噪聲干擾，故在設(shè)計時，一要保證整個系統(tǒng)可靠復(fù)位；二要使之具有一定的抗干擾能力，這可通過以下設(shè)計加以保障。在選定單片機型號以后，還需完成以下電路的設(shè)計工作。圖3 系統(tǒng)總體框圖 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 微控制器單元設(shè)計 微控制器單元設(shè)計是本系統(tǒng)的核心部分，針對系統(tǒng)要求體積小、功耗低的特點，選用AIMEL公司的AT89C51?？刂撇糠质且粋€單片機系統(tǒng)，包括信號發(fā)射功能、信號判斷和分析功能以及控制顯示功能。該系統(tǒng)將采用超聲波傳感器來測距，采用紅外線傳感器來定位，其組成框圖如圖3所示。工作電壓越高，紅外線反射功率越強，檢測距離就越遠；反之，電壓低，檢測距離就相對較近?！ ‘?dāng)紅外線反射型傳感器接通電源后，即從模塊內(nèi)部的紅外線反射管向前方發(fā)射紅外線，一旦有物體或人體進入其有效探測范圍內(nèi)時，紅外線就會有一部分被反射回來，被與發(fā)射管同排安裝的光敏接收管所接收，光敏接收管的電阻將因此減少，引起與其串連的電阻出現(xiàn)電壓變化，由電壓比較器處理后，在輸出端給出低電平信號，引起單片機中斷，從而進行有效控制。 相對于超聲波傳感器，其定向精度有了很大的提高。紅外線具有光束發(fā)散小的優(yōu)點，目前很容易得到光束視角小于5176?！ ? 定位原理分析 由于超聲波傳感器的波束發(fā)散比較嚴重，當(dāng)超聲波發(fā)射點距障礙物較遠時，超聲
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