红外避障传感器原理图

1、一、实验原理： 避障传感器基本原理，和循迹传感器工作原理基本相同，利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调小车两轮工作，完成一个漂亮的躲避障碍物动作，传感器原理图如图6。 图6 红外避障传感器原理图二、实验接线： 实验时只需把信号输出端（signal）与单片机的P10口相连。VCC端接5V电源，GND接电源负极或单片机上的逻辑地。注意：如果对红外避障传感器的使能感兴趣，可以把传感器

2、的TC端接单片机的I/O口，通过控制TC实现是否开启红外避障传感器，当TC为高电平时传感器工作，为低电平时，传感器关闭，参照图7。三、实验任务：1、把红外避障传感器固定在小车的正前方，接好线。注意：红外传感器的避障距离也是可调，调节滑动变阻器可以调节避障距离。2、编制程序，实现小车检测到前方有障碍物时，向左转弯，再检测，没有障碍物，继续前进，有障碍物，继续左转弯。 图7 避障传感器与单片机连接图四、红外避障传感器电路分析： 电路中HEF4011BT是一个4通道2输入与非门。455是晶振，它产生38k的方波，HEF4024BT是7位二进制计数器，38k的方波作为计数器HEF4024BT的时钟输入

3、。HEF4024BT的O2与O3接与非门加一个非门去控制HEF4024BT的复位端。也就是说当HEF4024BT计数到第四位与第三位同时为1时，HEF4024BT就会被清零。同时当HEF4024BT的O3为1时，HEF4011BT的O4为低电平，触发红外发光二极管发送信号。当HEF4024BT的O3为0时，HEF4011BT的O4为高电平，关闭发光二极管，这段时间为4个方波周期。也就实现了38k载波调制的红外。接收头是红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出的模块。当收到信号时，OUT端输出低电平，LEDR被点亮，指示收到信号，前方有障碍物。没有收到信号，OUT端输出反之。五、实

4、验源程序：/* 模块名称：007.c 功 能：小车躲避障碍物。 说 明：通过定时器0产生PWM调速。 设计时间：2009.09.15 版 本 号:*/ #define uchar unsigned char#define uint unsigned int #define MOTOR_C P0 /P0口作为电机的控制口。#define SIGNAL P1 /P2口的低两位为循迹传感器输入口。#define SHELVES 25 /速度总档数。 #define BACK 0xA5 /后退#define FORWARD 0xC6 /前进 sbit PWM_R = P07; /右电机PWM输入口sb

5、it PWM_L = P02; /左电机PWM输入口 void timer_init( void ); /定时器初始化函数。void left( void ); /右转弯函数。void left( void ); /左转弯函数。void forward( void ); /前进函数。 uchar percent_l = 0; /左轮占空比uchar percent_r = 0; /右轮占空比uint run_time = 0; /车轮运行一步的时间 /* 说 明：无 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/ TMOD = 0x02; /定时器0工作在方式2，定时值自动重载，启动仅受

6、TR0的控制。 TH0 = 256 - 200; /定时周期为 200us * SHELVES EA = 1; /开总中断。 ET0 = 1; /开定时器0中断。 TR0 = 1; /启动定时器0。 /* 说 明：通过控制左右轮不同的占空比，实现左右转。 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/ timer_init(); /初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; /方向向前 percent_r = 0; /右轮速度慢。 percent_l = 4; /左轮速度快。 /* 说 明：通过控制左右轮不同的占空比，实现左右转。 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日

7、期：*/ timer_init(); /初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; /方向向前 percent_r = 4; /右轮速度快。 percent_l = 2; /左轮速度慢。 /* 说 明： 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/ timer_init(); /初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; /方向向前 percent_r = 3; /右轮同速度。 percent_l = 3; /左轮同速度。 /* 说 明： 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/ timer_init(); /初始化定时器0。 MOTOR_C = B

8、ACK; /方向向前 percent_r = 3; /右轮同速度。 percent_l = 3; /左轮同速度。 /* 功 能：停车 说 明： 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/void stop( void )/ timer_init(); /初始化定时器0。 MOTOR_C = FORWARD; /方向向前 percent_r = 0; /右轮零速度。 percent_l = 0; /左轮零速度。 /* 函 数 名：uchar check_sig() 功 能：检测信号，并返回信号代码。 说 明： 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/uchar check_

9、sig( void ) uchar temp = 0; temp = SIGNAL & 0x01; /信号输入口就只有低两位，得到信号码。 return temp; /* 函 数 名：avoid() 功 能：实现避障功能。 说 明：对采集的信号进行分析，转换为对电机的控制。 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/void avoid( void ) uchar sig = 0; /存储采集的信号 timer_init(); /初始化定时器0 while( 1 ) run_time = 0; /清计时器，重新开始。 sig = check_sig(); /存储信号码 swi

10、tch( sig ) case 1: /没有检测到障碍物。 forward(); break; case 0: /检测到障碍物，首先小车倒退一段距离，让后左转弯，最后继续前进。 back(); while(run_time < 350); /决定后退的时间。 run_time = 0; left(); while(run_time < 180); /决定左转弯角度。 run_time = 0; forward(); break; default: break; while(run_time < 3); /运行一步，时间为 3*5ms /* 函 数 名：timer_zero() 功 能：定时器0中断服务函数 说 明：无 入口参数：无 返 回 值：无 修 改： 日 期：*/void timer_zero( void ) interrupt 1 static uchar temp = 0; /中断次数计数， EA = 0; /关总中断，屏蔽其他中断。 if(temp < SHELVES) /高电平保持时间。 if(temp < percent_l) PWM_L = 1; /左电机高电平 else PWM_L = 0; /左电机低电平 if(temp < percent_r) PWM_R = 1; /右电机高电平 el