单片机控制红外编码探测障碍物

1、单片机控制红外编码探测障碍物    探测障碍的原理在室内自动感知障碍的设备中，常使用红外线探测障碍物的存在与否。探测的基本原理是：在测量的范围内，主动向探测方向发射红外信号，如果存在障碍物，就会把发射的信号反射回发送端。在发送端，如果收到反射的信号，就确认障碍物的存在。但是在实际应用中，红外干扰源较多；而且在有反射光的情况下，由于光线的干扰，很容易判断失误，出现虚警。因此，有些设备在发射信号时，改进为发送一串连续的红外脉冲，然后接收反射的信号。如果接收到的红外脉冲数量超过某一门限值时，就判断障碍存在。这种方法尽管在一定程度上可以降低虚警率，但实验表明，在

2、较强的反射光和使用 本文提出解决干扰的方案是：由 探测障碍的原理框图如图所示。 在实测电路中，使用台湾义隆公司的单片机，红外发射管为，红外接收头为宁波雨晶微电子有限公司的，电路如图所示。当需要探测障碍物时，单片机首先让红外接收头接通 是用于红外接收的一体化接收头，采用环氧树脂封装，把独立的二极管同前置放大器集成在同一封装上。其内部结构框图如图所示。接收的载波中心频率为，编码脉冲的产生和接收在实际使用中，由于单片机的工作频率是，载波脉冲采用，其中高电位是，低电位是，占空比是。在产生载波时，要检测是否有反射信号。反射信号的检测是单片机利用低电位的时间内判断接收引脚是否存在相应的发射信号。为了确定需

3、要编码的调制信号脉冲宽度，在个的接收头中，随意选择个作实验。在约的距离内出现表面不光滑的障碍物，从单片机通过红外发射管发射信号到接收信号，检测出现在接收引脚为高电平时的载波脉冲量如表所列。 表1 载波脉冲数统计 典型值最小值最大值脉冲数/个91316因此，选择调制信号脉冲为个载波脉冲宽度为：×发射信号的格式如图所示。编码脉冲产生和接收（）产生一个占空比为的载波脉冲首先，使红外发射控制，发射红外信号，保持时间是。然后，重新使，停止发射红外信号，保持时间是，（）判断是否存在反射信号在发射到第，和个载波脉冲时，在停止发射红外信号的内，检测接收引脚。如果，则表明存在反射信号；如果，

4、则认为无反射信号。在这次判断过程中，如果有次以上判断为存在反射信号，则确认接收到反射的。实现的软件流程如图所示。编码脉冲产生和接收当发射脉冲时，停止发送任何红外信号。在相当于第，和个载波脉冲时间的时候，检测接收引脚。如果，则表明存在干扰的红外信号；如果，则表明没有其他红外信号的干扰。在这次判断过程中，如果有次以上判断为没有其他红外信号的干扰，则确认正确地接收到。实现的软件流程如图所示。抗干扰能力分析在应用中，发现发送和接收低于位的编码脉冲，仍然有一定的受干扰现象发生；但发送和接收高于位的编码脉冲，已经具有较强的抗干扰能力。实际上，在发送编码为时，是没有红外信号存在的。对于随机而频繁的干扰信号，

5、这时很容易检测到干扰的存在。发送编码的实质是：当编码位为时，检测是否存在障碍物。这时如果有信号的反射，则表明在测量的范围内有障碍物。如果接收不到反射的信号，说明没有障碍物，或者是障碍物超出测量的范围。当编码位为时，检测是否存在干扰。这时如果有干扰信号，则表明发射测到的障碍物，有可能是由于有干扰信号而导致的错误判断。编码的方案应用中，发送编码的方案有种：发送较短的编码串（位），判断时间约。在接收过程中，不能有一位的误码，否则认为是干扰，要等待下一次的障碍检测。这种方案在检测过程中，不能存在干扰。发送大于位的编码串（位），判断时间约。对接收和的编码误码统计，其中可以根据应用场合的需要，存在位的误码和位的误码，这样能有效提高抗干扰能力。发送大于位编码串，判断时间。根据实际情况来分析接收的编码，以判断障碍的存在。实际应用中，采用位编码，分次发出。次发射的编码如表所列。表2 发射的脉冲编码表发送顺序编码作用发送间隔/ms第一次，8位10100101防止1位的间隔干扰-第二次，10位1100100011防止2位的间隔干扰2第三次，6位111000防止3位的间隔