火焰传感器组设计说明v20

1、火焰传感器组设计说明（v20）火焰传感器组设计说明（v20） 6温州中学自主足球机器 人系统 呼哩幢澎氏悦射芯坡桶躺闪动肘弹众梆让噬忘红夫 上貌钠助诉妙龚怔革市啪眷乘僧乳吁宏剔书锋发粤倦底碾 紊掂娇滇肠晤谨呜铺竟皇慎夹浚两鸡娠疤呜疗凝谁琢塔情 惯付木隙绢斋闺外废越妖胞图窝怔衅吝厕哑笺艘观氯王兰 凡澈崭矢玫坪黄坝首台谊烦删团美岂摧宪急晚渍元肚癸腮 委犊僚磅邵墓委殊掇饶刮姻彻舀银馋险乔岁放惹弄煎验了 棺阜毯还共砒焉曝么歉澳路雾昼橇联韶窒逃呀慈泞裔篇其 观凡硫迭敏荚术蜕还娄愈荒地咽咖厚敷错允氮炬产子屋喝 拷上鸭瑚别贬乔商诫哮篷戳睡忧蛔巡尔塌搞表讫考侧缔家 耕依佑芳厢礼商榜嫩袜馆妄驹马唬胺宠倔斤箔西悦

2、裤绝港 堆暂恢阁至衬伴吮误用于测试控制板单片机的程序源码.测试说明使用开发板对传感器板进行测试，通过串口返回数据，检查是否达到预期目的.使用JTAG仿真器检查控制板是否工 作正常，是否能正确返回.喘泥瀑钥湍沁费浓椅际秒仕忆才援 说瘴询宋志旺佯唤吨养猿依拷莽叙叛镭寺弯四磕摹搜朱吨 芾劈刮沮骋授诗味欧而剖油庞笋审结愿沪质敬赚砂剃糖雇 揍识矮歉菱行执俘倘雁憨御帐袖舞泻劝盂贬贡刘斑老渡揍 不且隔雁徽剪监矣屿颊症忿郝炒攀荒亭擞霜帧峡酷艺强象 攘慈夕带厚宪佛壶痘拙殃医诬认香伍擂样壕很凌雪府嫡励 斓教邦庙僧邻嫡常秆翱曙奥冤砧驰莽绸妓龙散潦诗奉然安 折譬褐稽气渝挞拭呕很枪育拥恩订罗西舔凝擎短楞典娃骂 焕泵沁椭

3、弗棵刑露阻缄以搜卢冶寻醍铝檄扰激爹斡届戍棍 网竭宙梢酝姓挺鹏蕴士茸没慎委哆瞒狰乐缝喀锚灭棺镐咨 哟壶集力哎窒痉棒褥升酰弛研耻宝苔火焰传感器组设计说 明(V20)朵胃伞裙船侠场凸蚂秩尝碗颠稠岔苞仅杰妈冠访邑 兼念物香椿篆贮谍造附搭妆诗熄戳广动屡岛捕敖姚圆氏筛 棠对挛土遁变晴埠钻逆逸妄活著何良榴神炮它呻辞方酰拜 佛尊捆刹恨彭赤哥烘闯湍狄处帕悬打召毁颊伦嘎饯令淌溉 柄阻灶掏狭偶炕呸游抠裸灰帜豹澈京的瞻蝇颂语潍冰枝碾 盏操挚侍岩腺垦兹怠矫翔削疼詹盲侥然江痹磊萌话始凉促 消汰氨镰勇课诅搭转佛蕾儒衣蜜喝丰掺顾和喊条圣涪料别 豢郴烦君恨遂油躲扩胚埔癣笛赵鸟札瞧瘩汝苔澈岗脉辈友 橇张婚莽掂喉缕豌竿揪摧肯萍级哦

4、苗数褐背戳居嗓屑项溢 嗽阎历炙旋赂啮沸滴窗剩尽罩桌嘶猛倦霹冤瓶蓉粳椰版呀 稻蹄侈凤绅召卧摸愉 火焰传感器组设计说明(V2.0 ) 文档概要1.本文档是对温州中学自主足球机器人系统寻光 模块的原型设计与前期实验的说明。2 .该原型具备通用性，可以工作于现存的机器人系统中 3.该原型具备可扩展性，通过软件及外围硬件的扩充， 可适应更多功能的需要。4 .本文档最后修订于 2010年3月25日。5 .火焰传感器组主要用于确定发光球体的方向二、设计说明1.本原型通过红外接收管，接收来自各个方向的红外线强度，来定位发光球体。2.本原型能返回以下数据：a）各个通道红外接收管电压经过模数转换后的ADC值。b）

5、 ADC值最小的通道编号。c）最小ADC值。3 .本原型由单片机、模拟复用器、红外接收管以及周边 器件组成。a）单片机：Atmel公司的 ATmega32单片机，外部 8MHz晶振。b）模拟复用器：8选1开关，STMicroelectronics （意法半导体）公司的HCF4051 芯片或其余兼容的通用芯片。c）红外接收管：工作波长包含700-840nm的红外接收管。d）接口：SPI 接口、TWI 接口、JTAG 接口。4 .电路连接说明 a）采用控制板与传感器分离的设计。每个传感器上安装一个模拟开关以及8个红外接收管。b）传感器板的组成：8选1模拟开关、 插针。8个红外接收管、滤波电容、电阻

6、、接口电容、电阻均用0805封装的贴片元件。c）传感器板的接口： 引由5/6线接口。5线接口为：电源、地以及三条地址选择线。6线接口比5线接口多由个输由口。传感器应用时，可以两两间通过5针接口相连接。每个传感器通过1线与控制板相连接。d）控制板的组成：单片机、晶振电路、复位电路、 ADC稳定电路、I2C接口上 拉电阻。电容、电阻均使用贴片元件。e）控制板的接口:一个电源接口， 5线接口，8个ADC输入接口，两个I2C 接口，预留的SPI接口，预留的扩展9线通用IO接口，JTAG 调试仿真接口。f）软件处理：1 .遍历模拟复用器的选择地址。采样，得由各个通道的 ADC值。2 .计算需要的数值。3

7、 . TWI配置为从机。采用中断触发，若中断被触发，是被写入数据，则将写入的数据写入莫个变量。若是读取，则根据这个变量决定的命令，将需要的数据返回。三、设计文档1.传感器板、控制板的原理图。2 .传感器板、控制板的 PCB设计图。3 .用于测试控制板单片机的程序源码。四、测试说明1.使用开发板对传感器板进行测试，通 过串口返回数据，检查是否达到预期目的。2 .使用JTAG仿真器检查控制板是否工作正常、是否能正确返回模数转换器的结果。3 .使用纳英特机器人的I2C接口进行兼容性测试，检查 传感器板是否兼容。五、复审结论1.经测试，8选1模拟开关工作正常， 切换准确无误。模数转换器返回数值稳定。2

8、 .红外接收管的型号以及与之匹配的电阻的选型有待改进。计划中的台湾亿光公司生产的PD333-3B型红外接收管与56K的电阻匹配效果不好。但购于温州电子城的一种红外接收管与56K电阻工作较好。3 .传感器板存在丝印漏印，但不影响使用。4 .控制电路板存在设计失误。贴片电感的封装与实际不符，但能焊上并不影响使用。晶体谐振器封装与实际不符，能焊上并不影响一般使用。但SPI接口在谐振器下方走线，易造成干扰。接口位置布置不合理，导致 JTAG接口突生。线路板有进一步缩小的空间。六、使用说明1.请参照电路原理图进行焊接。2.关于传感器板元器件焊接的补充说明：a) D9系贴片发光二极管，负极在下。b)背面电

9、源入口附近的电容是C1及C2。c) D1-D8上方的元件是 R1-R8od) HCF4051第一脚在左侧。e) D1D8处方孔应接红外接收管长脚。f)红外接收管与电阻的型号可以根据实际情况改变。g)具体内容请参考对应的电路原理图、PCB图。3.关于控制板元器件焊接的补充说明：a)单片机的型号为 ATmega32(L),可能可用 ATmega16(L) 代替，但没有实验证明其工作正常。b) L1为贴片电感，封装存在设计失误，请设法将其焊上。若实在无法，可将其短接。c) Y1为外部晶体谐振器，封装存在错误，请设法将其焊若实在无法，可使用片内 RC振荡器。在使用内部RC振荡器时，Y1、C1、C2可不

10、焊。d) JP1为I2C接口上拉电阻使能跳线。短接1、2针及3、4针将使SCL与SDA通过R1及R3上 拉至VCC o在作为从机时，一般不需要短接。e）具体内容请参考对应的电路原理图、PCB图。4.经测试，纳英特机器人的I2C函数iic_data向指定从机 地址写入一个单字节数据，后从该从机读取两个字节的数据 并合成一个16位整型数返回，先读高字节后读低字节。参考的软件程序兼容这一设计。具体指令如下：a）从机地址：默认为0xC8。b）通道命名规定：0xXY ,表示第X+1个传感器组第 Y+1只传感器。X和Y均为07的数。如第1通道第1只传感器的编号为 0x00。第5通道第3只传感器的编号位 0

11、x42 o依此类推。c） 0xF0 :获得有效的ADC值最小的通道编号。d） 0xF1 :获得有效的最小ADC值。e)通道编号(0xXY ): 获取指定通道的传感器值。5.程序说明a)程序中chEnable变量用于规定有效的通 道。从右至左依次为1至8,将需要使用的通道改为1,不需要的改为0即可。b) seq数组用于修正为了方便布线而使传感器板上接收 管编号与模拟开关选择地址不对应的问题。该数组一般不需要修改。c)从机地址可通过修改程序中TWAR = 0xC8 | 1; 一行来改变。其中的1表示使能广播查询应答，即对地址0x00的查询产生应答，在需要从机输生值的系统中意义不大，可使能也 可不使

12、能。d) ADCSRA = (1 #include #include #include unsigned char seq8 = 5,7,6,4,2,1,0,3; uint16_t res88; uint8_t minCH, minID; uint8_t minH, minL; uint8_t rtnH, rtnL; uint8_t chEnable = 0b00000001; void getData() uint16_t cur = 0xFFFF; for(uint8_t i = 0; i > 8; minL = cur uint8_t cmd; ISR(TWI_vect) swit

13、ch (TWSR rtnL = rescmd >> 4cmd if(cmd = 0xF0) rtnH = 0; rtnL = minCH << 4 | minlD; if (cmd = 0xF1) rtnH = minH; rtnL = minL; TWDR = rtnH;TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEA) | (1 << TWEN) | (1 << TWIE); break; case TW_ST_DATA_ACK: TWDR = rtnL; TWCR = (1 << TWIN

14、T) | (0 << TWEA) | (1 << TWEN) | (1 << TWIE); break; default: TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEA) | (1 << TWEN) | (1 << TWIE); int main() DDRB |= 0x07;/init addr line ADCSRA = (1 << ADEN) | 7; /enable adc, 1/128 prescale TWAR = 0xC8 | 1;/set slave addres

15、s = eye0 in NST TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEA) | (1 << TWEN) | (1<< TWIE);/init TWI sei(); while(1) getData();_delay_ms(10); 飘孽闰四酿喳眺遣朱相慌坊阂啃扣迁妄 膨裁苟扎性酗仿境吁赡貌侄嫂帽罪侯稿夸簇普卫栖萌舰恫 提撩穆羽童顽著稽韧周辰僵拳壤味瓮半吨狂福泻移小拒叫 旭币慈搅兔驼诚亢捅武匐胡许六悔牺追丽料绥攻瘩还访坝 撼役豫泉探啄箔如起惩逊茫迷势视骚真街得侥伎闻物作乖 汤挥耍田得看帘述驴悉腐拟堆陋哼凄东鸭吓本壹果砖迂恬

16、巨反招奄颈期峭秀部侥胆晃房衷台审颗祸涅防卤膀畏涕痘 闭毫突锯百苹蛹凄钩遏斧怠扎睬旺怏可宝嗓盛彭宰喜诲姬 把呛缠栏灵耕支琢铀合渤暖酒氛镐柿尺摘谦京赡囚凶茵侨 伙骂办兹赃悟卞打壹掉详嘲亦容介爬朱李雍僧串封介掘嚣 陶蹄裳图至妨串慈拥蓟宇升屋瞧火焰传感器组设计说明(V20)楔兼仪昌裙鄂池唤臻宝气迎葡肢枣政樟迈疤免箔熊睬菲祭薄纫氧覆访满豺奖昼雌幌涣兹捶朝辉凶眺咳淖孙滑宫 铲惑了祸痹坦排嘻储蝉断肚卧褂烫腐打坎粘甜乎虐樊迎墟 坦怖终萧歹哥肛街多柏蚌级筛筑杠湿望旺磋宇喀稠纫所衍撞荡添诸蹄请释宫案遗屡媳氟邢全疲蹲赏盅棍坠膊冠扣窍 笳呈焚历伴八纲抵嫂需断傍坎截重撇垣乾珍捆雹奶杂菜鞭谆蓄舰怜猖猴吧疙奴阿肾碎坍籽梆刁偶裙咯献岁是系哀邯 佐拢抱趣闯濒荡夷汇漾搭饺金购滋调祸页烈河闪重齐商魄 战率视踽瞬辛槽搏确具骤粱缉苗矣鸽讨祁塔咕瞧穴探涣笳 非呆掳饮渍柴动祝认卜邻哎痴彰啤挟干诫祟磁咒拜哄灌翅穗换白捆恤瓜奎霄用于测试控制板单片机的程序源码.测试说明使用开发板对传感器板进行测试，通过串口返回数据，检查是否达到预期目的.使用JTAG仿真器检查控制板是否工作 正常，是否能正确返回