【正文】 ng a home of the future[J]. IEEE PervasiveComputing, 2002,1(2):8086.[2] Chris Chambers. Smart home: How home automation works andwhat it can do[J].2223[3]楊東鶴，[J]。這三個月的設(shè)計是對過去所學(xué)知識的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。雖然在這次設(shè)計中對于知識的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。經(jīng)過自己不斷的搜索努力以及胡博士耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計已經(jīng)基本完成。 圖 超聲波測距系統(tǒng)的測試結(jié)果： 表2障礙物距離（cm） 顯示距離（cm）25 26 27 290 300 400 4500 1000 由表可見，超聲波測試的距離范圍在27cm到4m之間，經(jīng)計算，誤差在5%之內(nèi)機(jī)器人在行使過程中如果遇到障礙物，它的超聲波測距系統(tǒng)馬上計算出機(jī)器人與障礙物的距離d，若ddc(避障的臨界距離)，電機(jī)左右轉(zhuǎn)向控制將驅(qū)動，從而繞過障礙物實現(xiàn)避障的效果[20],開始初始化左是否 有障礙右是否有障礙距離ddc? 機(jī)器人前進(jìn)距離ddc? 返回機(jī)器人右轉(zhuǎn)機(jī)器人左轉(zhuǎn) YNNYNYY N 4總結(jié)本文實現(xiàn)了利用超聲波測距信息來實現(xiàn)移動機(jī)器人的順利行走, 是因為超聲波測距儀信息處理簡單、速度快, 但它也具有一定的局限性, 主要表現(xiàn)在探測波束角過大、方向性差、只能獲得目標(biāo)的距離信息, 而不能準(zhǔn)確地提供目標(biāo)的邊界信息等, 故需要對數(shù)據(jù)的融合算法進(jìn)行進(jìn)一步的研究, 以消除它的缺陷。X2是聲波返回的時刻，X1是聲波發(fā)聲的時刻，X2X1得出的是一個時間差的絕對值，假定X2X1=，則有340m=。顯示電路采用簡單實用的4位共陽LED數(shù)碼管，段碼用74LS244驅(qū)動，位碼用PNP三極管驅(qū)動。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時鐘頻率，減小測量誤差。但C的改變會影響到頻率特性，一般在實際使用中不必改動，推薦選用參數(shù)為R1=，C1=1μF 3該腳與地之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動大，易造成誤動作，4接地端5該腳與電源間接入一個電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。 表1引腳功能1超聲信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kΩ2該腳與地之間連接RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它們是負(fù)反饋串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。其總放大增益80db。計數(shù)器所計的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時間，通過換算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離。本設(shè)計采用AT89C51或AT89S51單片機(jī),晶振:12M,利用外中斷0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號,顯示電路采用簡單的4位共陽LED數(shù)碼管,斷碼用74LS244,位碼用8550驅(qū)動. 采用AT89S51來實現(xiàn)對CX20106A紅外接收芯片和TCT4010系列超聲波轉(zhuǎn)換模塊的控制。超聲波在相同的傳播媒體里大氣條件傳播速直觀等特點(diǎn), 對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁度相同, 即在相當(dāng)大的頻率范圍內(nèi)聲速不隨頻率變化,干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力, 因此在波動的傳播方向與振動方向一致, 是縱向振動的彈性移動機(jī)器人領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。我們自主移動并完成相應(yīng)的任務(wù)。由于超聲波的來越廣泛。避障軟件實現(xiàn)的步驟包括主程序、測距程序、顯示程序、電機(jī)轉(zhuǎn)向控制程序[14] 避障步驟圖3 超聲波測距設(shè)計超聲波測距部分是機(jī)器人避障的核心部分。避障算法如下移動機(jī)器人以某一速度前進(jìn), 如果某一傳感器檢測到的距離小于dc, 這個距離是預(yù)定義編程的臨界距離, 那么機(jī)器人以某一角度偏轉(zhuǎn)[13], 從而繞開障礙物。D/A換單元選用DAC0832, 工作于雙緩沖器的方式, 同步輸出二路模擬量, 分別為轉(zhuǎn)角控制量Va和速度控制量Vv[12], 送給機(jī)器人控制電路輸人端, 轉(zhuǎn)角控制電路以電壓Va實時控制機(jī)器人的轉(zhuǎn)向角, 速度控制電路以電壓Vv實時控制機(jī)器人的行走速度.障礙物的信息包括超聲波傳感器中心到障礙物的最短距離和障礙物相對于車體的方位[12]。超聲波接收電路輸出端接單片機(jī)外部中斷INT0[11], 當(dāng)收到超聲波反射波時, 接收電路輸出端產(chǎn)生一個負(fù)跳變, 則INT0端產(chǎn)生一個中斷請求信號, 單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請求, 執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序, 讀取超聲波自發(fā)射至接收的往返時間, 計算出機(jī)器人距障礙物的距離。2系統(tǒng)設(shè)計自動避障系統(tǒng)的硬件電路主要由超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、單片機(jī)啟及外圍電路、從轉(zhuǎn)換電路和機(jī)器人行走控制電路組成[9], 系統(tǒng)硬件圖, 通過單片機(jī)執(zhí)行定時中斷服務(wù)子程序, [10], 驅(qū)動超聲波傳感器UCM40T, 發(fā)出40K的脈沖超聲波。通過對激光、紅外線、超聲波等現(xiàn)有測距方法的比較可知, 超聲波指向性強(qiáng), 能量消耗緩慢, 在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn), 利用聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制, 并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實用的要求[8]。要想實現(xiàn)移動機(jī)器人避障行走的自主控制, 所面臨的基本問題是一方面要求有充分的環(huán)境信息, 另一方面要求能處理所獲得的環(huán)境信息使其轉(zhuǎn)化成控制信息。由于超聲波在空氣中的速度和空氣的溫度濕度有關(guān)，在比較精確的測量中，可以把溫度的變化和其它因素考慮進(jìn)去。 超聲傳感器超聲傳感器的成本低，實現(xiàn)方法簡單，技術(shù)成熟，是機(jī)器人避障的常用傳感器。在圖像處理中，邊緣銳化、特征提取等圖像處理方法計算量大，實時性差，對中央處理機(jī)要求高，不適合在較小的自主移動機(jī)器人上使用。 視覺避障視覺避障的優(yōu)點(diǎn)是探測范圍廣，可以獲得物體的形狀、速度等信息[4]。激光測距傳感器的波束很窄，所以方向性好，因此可得到障礙物的準(zhǔn)確位置。避障是智能移動機(jī)器人基本的功能，具體的實現(xiàn)方法多種多樣。20 世紀(jì)70 年代末，隨著計算機(jī)的應(yīng)用和傳感技術(shù)的發(fā)展，移動機(jī)器人的研究又出現(xiàn)了新的高潮。關(guān)鍵詞 80C51單片機(jī)，果園噴霧機(jī)器人，超聲波傳感器，超聲波測距Abstract Orchard spray when the robot at work inevitably be interference from obstructions, obstacles will seriously affect the efficiency of the robot, the robot would seriously damage, the robot will be on staff around a security threat, so to achieve automatic obstacl