四川工程职业技术学院 单片机应用技术课程电子教案 第12讲 汇编语言程序设计案例3-障碍物方位检测 Copyright Http:llmcu. scetc. net
四川工程职业技术学院 单片机应用技术课程电子教案 Copyright © Http://mcu.scetc.net 第 12 讲 汇编语言程序设计案例3—障碍物方位检测
本讲主要内容: 12-1.智能小车障碍物方位检测原理 12-2.智能小车障碍物方位检测硬件实现 123智能小车障碍物方位检测软件实现 12-4.课后思考和实验准备 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 2 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 本讲主要内容： 12-1. 智能小车障碍物方位检测原理 12-2. 智能小车障碍物方位检测硬件实现 12-3. 智能小车障碍物方位检测软件实现 12-4. 课后思考和实验准备
12-1.智能小车障碍物方位检测原理 ◇智能小车障碍检测原理示意图 障碍物 小车 红外能信号 红外发射模块氵 接收模块 红外发射模块 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 3 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-1. 智能小车障碍物方位检测原理 智能小车障碍检测原理示意图一 障碍物 红外线信号 红外发射模块 红外发射模块 接收模块 小车
12-1.智能小车障碍物方位检测原理 ◇智能小车障碍检测原理示意图二 小车 红外发射模块 红外能信号 接收模块 …障碍物 红外射棋块 红外线信号 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 4 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-1. 智能小车障碍物方位检测原理 智能小车障碍检测原理示意图二 障碍物 红外发射模块 红外发射模块 接收模块 小车 红外线信号 红外线信号
12-1.智能小车障碍物方位检测原理 ◇智能小车障碍检测原理示意图三 小车 障碍物 红外发射模块 红外线信号 接收模块 红外发射模块 红外能信号 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 5 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-1. 智能小车障碍物方位检测原理 智能小车障碍检测原理示意图三 障碍物 红外发射模块 红外发射模块 接收模块 小车 红外线信号 红外线信号
12-1.智能小车障碍物方位检测原理 ◇智能小车障碍物方位检测原理分析 ◇在小车的车头安装三个红外传感器,采用“两边分时发射,中间接 收”的检测方案(时分复用)。 ◇确定障碍物方位过程中,采用以下的原则: ◇假如左边红外发射二极管工作时,检测到障碍物,而右边红外发射二极管工作时, 没有检测到障碍物,则确定障碍物存在于小车的左侧。 ◇假如右边红外发射二极管工作时,检测到障碍物,而左边红外发射二极管工作时, 没有检测到障碍物,则确定障碍物存在于小车的右侧。 ◇假如两边边红外发射二极管工作时,都检测到障碍物,则确定障碍物存在于小车 中间。 ◇假如两边边红外发射二极管工作时,都没有检测到障碍物,则确定没有存在障碍 物 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 6 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-1. 智能小车障碍物方位检测原理 智能小车障碍物方位检测原理分析 在小车的车头安装三个红外传感器，采用“两边分时发射，中间接 收”的检测方案（时分复用）。 确定障碍物方位过程中，采用以下的原则： 假如左边红外发射二极管工作时，检测到障碍物，而右边红外发射二极管工作时， 没有检测到障碍物，则确定障碍物存在于小车的左侧。 假如右边红外发射二极管工作时，检测到障碍物，而左边红外发射二极管工作时， 没有检测到障碍物，则确定障碍物存在于小车的右侧。 假如两边边红外发射二极管工作时，都检测到障碍物，则确定障碍物存在于小车 中间。 假如两边边红外发射二极管工作时，都没有检测到障碍物，则确定没有存在障碍 物
12-2.智能小车障碍物方位检测硬件实现 ◇红外发射模块硬件电路 UIF 1A 104 38KHz载 GND 波信号 ◇红外接收模块电路 OUT CON 470 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 7 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-2.智能小车障碍物方位检测硬件实现 红外发射模块硬件电路 红外接收模块电路 38KHz载 波信号
12-2.智能小车障碍物方位检测硬件实现 ◇红外发射模块硬件电路分析 ◇电路中U1A和C2、R2组成振荡器,振荡频率约38KHz ◇U1D用于对D1是否发光进行控制,当U1D的输入端位高电平时,其 输出端为低电平,D可以导通,相反则D1不能导通,因此只要控制 UID输入端的状态就可以控制D是否发射红外线。 ◇R1的大小就可以调整D1发射的红外线的强度,可以改变红外传感器 的作用距离。 ◇红外接收模块电路分析 ◇U1是专用红外接收芯片,其3脚是输出端。当接收芯片收到38KHz的 红外信号后(接收模块的响应时间为160uS),其3脚输出低电平; 没接收到反射的红外信号时输出高电平。 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 8 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-2.智能小车障碍物方位检测硬件实现 红外发射模块硬件电路分析 电路中U1A和C2、R2组成振荡器，振荡频率约38KHz。 U1D用于对D1是否发光进行控制，当U1D的输入端位高电平时，其 输出端为低电平，D1可以导通，相反则D1不能导通，因此只要控制 U1D输入端的状态就可以控制D1是否发射红外线。 R1的大小就可以调整D1发射的红外线的强度，可以改变红外传感器 的作用距离。 红外接收模块电路分析 U1是专用红外接收芯片，其3脚是输出端。当接收芯片收到38KHz的 红外信号后（接收模块的响应时间为160uS），其3脚输出低电平； 没接收到反射的红外信号时输出高电平
12-3.智能小车障碍物方位检测软件实现 ◇软件思路 由于在检测方案的设计中采用“两边分时发射,中间接收” 的方式,所以在确定障碍物的过程中,必须包含以下3个步骤 ◇首先,开启左边的红外发射二极管,进行左边的障碍物检测,记录 状态; ◇其次,开启右边的红外发射二极管,进行右边的障碍物检测,记录 状态; ◇最后,根据两次的状态来判断障碍物的方位。 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 9 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-3.智能小车障碍物方位检测软件实现 软件思路 由于在检测方案的设计中采用“两边分时发射，中间接收” 的方式，所以在确定障碍物的过程中，必须包含以下3个步骤： 首先，开启左边的红外发射二极管，进行左边的障碍物检测，记录 状态； 其次，开启右边的红外发射二极管，进行右边的障碍物检测，记录 状态； 最后，根据两次的状态来判断障碍物的方位
12-3.智能小车障碍物方位检测软件实现 ◇程序流程 启动左发射模块 判断接收模块是否接收到信号;如果有反射,位单元00H为1,否则为0 关闭左发射模块,启动右发射模块 判断接收模块是否接收到信号;如果有反射,位单元01H为1,否则为0 判断障碍物的状态(20H) 01H 03H 00H 02H 障碍物在左边障碍物在中间 没有障碍物 障碍物在右边 SiChuan Engineering Technical College-1959 Copyright c Http: // mcu.scete. net
SiChuan Engineering Technical College-1959 10 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 12-3.智能小车障碍物方位检测软件实现 程序流程 启动左发射模块 判断接收模块是否接收到信号；如果有反射,位单元00H为1，否则为0 关闭左发射模块，启动右发射模块 判断障碍物的状态（20H） 障碍物在左边 障碍物在中间 没有障碍物 障碍物在右边 判断接收模块是否接收到信号；如果有反射,位单元01H为1，否则为0 01H 03H 00H 02H