飞思卡尔-光电组课件

飞思卡尔智能小车教程——光电组光电组技术讲座主讲人：赵阳

一、光电车的布局、光电车的硬件、光电车的软件、个人经验

光电检测原理光源发出的光线经过被测物体反射后，由光敏元件接收，当照射在黑线上时，反射光较弱，照射在白板上时，反射光较强。光敏原件可以检测到光强的不同，将光强信息转化为电压信号。通过单片机检测电压的不同来识别传感器是否处于黑线上。

按传感器输出信号不同，检测方法分两种：数字量输出（调制，以我们学校为代表）和模拟量输出（A/D，以清华为代表）。二、光电车硬件元器件标号基本知识：

R电阻标号识别C电容标号识别

←无k是标号有k就是阻值→光电传感器：发射电路注意：⒈我们使用的接收管只能接收调制光，因此发射管必须经过调制电路发射调制光，否则接收管无法接收光信号；⒉调制管管脚（正面看）：中间+5V，左OUT，右悬空调制是为了将连续光变成频率约180kHz的光脉冲光电传感器：接收电路注意：⒈接收管信号端接发光二极管显示，串联的电阻也同时起到输出信号上拉的作用⒉接收管管脚（正面看）：中间OUT，左负右正接受电路的主要元件是接收管，是光敏三极管的一种。一般的接收管接收到光时输出低电平(输出0)，即在白色赛道上接收不到光时为高电平(输出1)，即在中心黑线上传感器硬件原理图传感器元器件清单发光二极管×8发光二极管(贴片封装0805)×8接收管×8调制管×4三极管8050×4电位器500Ω(滑动变阻器)×8电容0.1μF(贴片封装0603)×8电阻22Ω(贴片封装0805)×16电阻1.5kΩ(贴片封装0805)×8接口(双排10针)×1主板：电源电路2940/7805管脚定义：左输入(+7～12V)中地(0V)右输出(+5V)主板：接口电路主板：电机驱动三、光电车软件

1、光电传感器路径识别状态分析2、路径识别算法1、光电传感器路径识别状态分析

由于往届竞赛对光电传感器排布方式研究已经比较深入，传统的“一”字型排布方式在众多排布方式中效果显著，是最常用的一种排布方式。模型车也充分利用了往年的成熟的传感器技术，其排布方式如图。传感器处理原理

通过传感器所有接收管采集的信号状态，就可以得到哪些传感器在黑线上，进而得出车身的位置，做出相应的动作(加减速、转向)传感器在起点与十字路口如何分辨是后期重点2、路径识别算法

传感器相关初始化voidPORT_Init(void){DDRA=0x00;//端口A方向输入

PUCR_PUPAE=1;

//端口A信号上拉

PORTA=0x00;//端口A初值为0}寄存器按位赋值举例PUCR_PUPAE=1;

(PUCR|=0x01;)

定义转向和速度的PWM波控制参数：#defineright42200#defineright32100//右转时转向舵机PWM波的高电平值#defineright21950#defineright11870#definemiddle1800//舵机中值，对应约1.5ms的PWM高电平#defineleft11730#defineleft21650//左转时转向舵机的PWM波高电平值#defineleft31500#defineleft41400#definespeedhigh2000//定义直道时电机的PWM波高电平值#definespeedlow1000//定义弯道时电机的PWM波高电平值传感器状态判断：voidSensor_judge(void){switch(sensortemp){ case0b10000000:pwmvalue=left4；speed=speedlow; break;case0b00000001:pwmvalue=right4;speed=speedlow; break; case0b00011000:pwmvalue=middle;speed=speedhigh; break;

……default:break;}}

for(;;){Sensor_collect();//传感器采集

Sensor_judge();//传感器判断sensor=pwmvalue-pwmvaluetemp;if(absabsabs(sensor)>=300)//消除误差{pwmvalue=pwmvaluetemp;}pwmvaluetemp=pwmvalue;//保存本次舵机值

PWMDTY01=pwmvalue;//为舵机赋值

PWMDTY23=speed;//为电机赋值}四、个人经验⒈光电传感器的改良⒉调试与故障分析传感器的改良1.改良发射管(前瞻度)：2.改良接收管(前瞻度)：3.增加发射数量(宽度)：4.发射管的布局(精度)：5.抑制相互干扰(精度)：6.传感器板安装(重心)：7.传感器轻量化(重心)：8.软件优化调试与故障分析传感器的调试：调灯的方向和电阻，防止相互干扰，黑线白线都要测试，使用极限距离的三分之二就够了①传感器不亮：②接收管无信号：硬件问题：多看原理图，多利用万用表和示波器，沿着信号或电源逐步排除问题。焊接的同学也请仔细，尽量将错误扼杀在摇篮中软件问题：先检查语