- 智能汽车(1)-汽车的前进、后退和停止
- 智能汽车(2)- 汽车红外遥控调速
文章目录
- 前言
- 一、介绍红外循环模块
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- 1. 模块描述
- 2. 模块参数说明
- 3. 模块接口说明
- 4. 模块用途
- 5. 模块介绍
- 6. 功能介绍
- 7. 电路原理图
- 二、硬件连接
- 三、实现代码
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- 1. 引脚定义、函数声明模块
- 2. 延迟模块
- 3. 定时器模块
- 4. 汽车转向模块
- 5. 主函数模块
- 总结
前言
本节基于51台单片机在智能汽车（2）- 汽车红外遥控速度调整的基础上增加了红外循环模块，但本节不使用红外遥控模块，如果您想了解红外遥控模块，请到智能汽车（2）- 汽车红外遥控速度调整，如果汽车硬件连接有问题，请到智能汽车（1）-汽车前进、后退和停止，然后我开始介绍红外循环模块。
一、介绍红外循环模块
1. 模块描述
该传感器模块具有较强的环境光适应性，具有一对红外发射和接收管，发射管发射一定频率的红外，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外反射被接收 管接收，经过比较器电路处理后，绿色指示灯亮，信号输出接口输出数字信号（低电平信号），可通过电位旋钮调整检测距离，有效距离范围 2~30cm，工作电压为3.3V-5V。该传感器的探测距离可通过电位器调节，具有干扰小、装配方便、使用方便等特点。可广泛应用于机器人避障、 避障车、装配线计数、黑白线跟踪等场合。
2. 模块参数说明
(1) 当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上的绿色指示灯同时点亮电平OUT端口持续输出低电平信号,该模块检测距离2～30cm，检测角度35°，可通过电位器调节检测距离，顺时针调节电位器，增加检测距离；逆时针调节电位器，减少检测距离。 (2) 传感器主动进行红外反射检测，因此目标的反射率和形状是检测距离的关键。其中，黑色检测距离最小，白色检测距离最大；小物体距离小，大面积距离大。 OUT可直接与单片机配合IO口连接即可，也可以直接驱动一个5V继电器：连接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO (4) 比较器采用LM三九三、工作稳定； (5) 3-5V模块供电直流电源。当电源连接时，红色电源指示灯亮起； (6) 3mm螺孔易于固定和安装； (7) 电路板尺寸:3.2CM*1.4CM
3. 模块接口说明
（1） VCC 外接3.3V-5V电压(可直接与5v单片机和3.3v单片机连接) （2） GND 外接GND （3） OUT 小板数字输出接口(0和1)
4. 模块用途
(1) 电度表脉冲数据采样 (3) 障碍检测 (4) 黑白线检测
5. 模块介绍
（1） 采用TCRT红外反射传感器 (2) 检测反射距离:1mm~25mm适用 (3) 比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。 (4) 调节配电位器的灵敏度 （5） 工作电压3.3V-5V (6) 输出形式:数字开关量输出(0和1) (7) 安装方便，配有固定螺栓孔 (8) 小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm (9) 使用宽电压LM393比较器
6. 功能介绍
TCRT5000传感器的红外发射二极管不断发射红外线。当发射的红外线没有反射或反射，但强度不够大时，红外接收管已关闭，模块的输出端为高电平，表示二极管已熄灭；当检测对象出现在检测范围内时，红外线反射强度足够大，红外接收管饱和，模块的输出端为低电平，表示二极管点亮。
7. 电路原理图
传感器的红外发射二极管（1-2）不断发射红外线。当发射的红外线没有反射或反射，但强度不够大时，光敏三极管（3-4）已关闭。此时，模块输出端（引脚1）为低电平，表示二极管已熄灭；当检测对象出现在检测范围内时，红外线反射强度足够大，光敏三极管饱和。此时，模块的输出端为高电平，表示二极管点亮。
二、硬件连接
具体硬件连接请前往智能车(1)-车辆前进、后退和停止 相关驱动模块请前往智能 小车红外遥控调速
三、实现代码
1. 引脚定义，函数声明模块
#include <reg52.h> typedef unsigned int u16;typedef unsigned char u8; u8 PWML=0,PWMR=0,t=0; //定义PWM 占空比 u16 DE=0; ///判断路线是否曲折 sbit ENAL=P1^1; //定义L298N的使能口sbit ENBR=P1^0; sbit IN1=P0^6; //定义L298N的选择口sbit IN2=P0^5;sbit IN3=P0^4;sbit IN4=P0^3;sbit IRN1=P0^0; //右 //定义红外循迹模块的端口sbit IRN2=P0^1; sbit IRN3=P0^2; //左sbit IRN4=P2^0; void Timer0_Init();void Turn();void Driv_Go();void Driv_Stop();void Driv_Back();void Driv_Left();void Driv_Right();void Driv_Left_OPP();void Driv_Right_OPP();void RightMotoForward();void RightMotoBack();void LeftMotoBack();void LeftMotoForward();void RightMotoStop();void LeftMotoStop();void Delay(u8 i);2. 延迟模块
void Delay(u8 i){
while(i--);}3. 定时器模块
void Timer0_Init() //设置定时器0{
//通过设置定时器0来调制小车的转速 TMOD|=0x01; //选择16位的定时器 TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; ET0=1; //开放定时器中断0 TR0=1; EA=1;} void Timer0Init() interrupt 1 //中断 进入占空比的调节{
TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; t++; if(t<PWML) {
ENAL=1; } else {
ENAL=0;} if(t<PWMR) {
ENBR=1; } else {
ENBR=0;} if(t>=100) t=0;} 4. 小车转向模块
void Turn() {
/ if(DE==0) //判断路线较为平缓 {
if(IRN1==0&&IRN2==0&&IRN3==0&&IRN4==0) //启动循迹前不要挡住小车的四个红外检测灯 {
PWML=20; //L298N同时控制两个电机时，电机转速不同 PWMR=19; //通过软件来调节,尽可能减小误差 Driv_Back(); }/// if(IRN2==0&&IRN3==1) //小车左转 {
Delay(100); if(IRN2==0&&IRN3==1) {
PWML=7; PWMR=25; Driv_Go(); } }///// if(IRN1==0&&IRN2==0&&IRN3==0&&IRN4==1) //小车左转(大幅度)// {
// Delay(1000);// if(IRN2==0&&IRN3==1)// PWML=7;// PWMR=25;// Driv_Go();// }/// if(IRN2==1&&IRN3==0) //小车右转 {
Delay(100); if(IRN2==1&&IRN3==0) {
PWML=25; PWMR=5; Driv_Go(); } } ///// if(IRN1==1&&IRN2==0&&IRN3==0&&IRN4==0) //小车右转(大幅度)// {
// Driv_Stop(); if(IRN2==1&&IRN3==0) Delay(1000);// PWML=25;// PWMR=5;// Driv_Go();// }/// if(IRN2==1&&IRN3==1) //小车直走 接收到信号就是0 {
Delay(100); if(IRN2==1&&IRN3==1) {
PWML=20; PWMR=19; Driv_Go(); } }} else {
if(IRN1==0&&IRN2==0&&IRN3==0&&IRN4==0) {
PWML=20; PWMR=19; //小车停止 Driv_Back(); Delay(10000); //延时一下 Driv_Stop(); DE=1; }/// if(IRN2==0&&IRN3==1) //小车左转(左轮后转 右轮正转 产生速差) {
Delay(100); if(IRN2==0&&IRN3==1) Driv_Left_OPP(); }/// if(IRN2==1&&IRN3==0) //小车右转(左轮正转 右轮后转) {
Driv_Stop(); if(IRN2==1&&IRN3==0) Driv_Right_OPP(); }/// if(IRN2==1&&IRN3==1) //小车直走 {
Delay(100); if(IRN2==1&&IRN3==1) {
PWML=20; PWMR=19; Driv_Go(); } } DE=0; }} void Driv_Go(){
RightMotoForward();LeftMotoForward();} void Driv_Back(){
RightMotoBack();LeftMotoBack();} void Driv_Right(){
RightMotoStop();LeftMotoForward();} void Driv_Left_OPP(){
RightMotoForward();LeftMotoBack();} void Driv_Right_OPP(){
RightMotoBack();LeftMotoForward();} void Driv_Left(){
LeftMotoBack();RightMotoForward();} void Driv_Stop(){
RightMotoStop();LeftMotoStop();} void RightMotoForward(){
IN3=1; IN4=0;}void RightMotoBack(){
IN3=0; IN4=1;}void LeftMotoBack(){
IN1=1; IN2=0;}void LeftMotoForward(){
IN1=0; IN2=1;}void RightMotoStop(){
IN3=1; IN4=1;}void LeftMotoStop(){
IN1=1; IN2=1;}5. 主函数模块
void main(){
Timer0_Init(); EA=1; while(1) {
Turn(); } }总结
本节是以STC89C52单片机为CPU，通过一些外围电路和软件编程实现小车红外循迹的功能。整个设计过程中最大的特点是利用简单的理论原理将红外循迹模块、L298N驱动模块、51单片机这三个模块有效的结合起来，利用红外循迹原理与pwm调节占空比的简单结合实现对小车红外循迹奠定编程理论基础，提高了效率，降低了编程的复杂度，具有很强的研究的意义，智能化的发展促使了智能小车往功能更加强大的方向发展。