- 智能汽车(1)-汽车的前进、后退和停止
- 智能车(二)-------- 红外遥控调速
文章目录
- 前言
- 一、介绍红外循环模块
-
- 1. 模块描述
- 2. 模块参数说明
- 3. 说明模块接口
- 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
-
- 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单片机下的智能小车(2)-------- 在汽车红外遥控调速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，请访问智能汽车（2）-------- 车辆红外遥控调速，如果车辆硬件连接有问题，请前往智能车辆(一)-车辆前进、后退、停车，接下来，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
该传感器模块对环境光有很强的适应性。它有一对红外发射和接收管，发射管发射一定频率的红外线。当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外反射被连接 管道接收，经过比较器电路处理后，绿色指示灯亮起，信号输出接口输出数字信号电平信号），可通过电位器旋钮调整检测距离，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 障碍车、流水线计数、黑白线跟踪等场合。
2. 说明模块参数
（1） 当模块检测到前障碍物信号时，电路板上的绿色指示灯同时点亮电平OUT端口连续输出低电平信号，模块检测距离为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探测距离的关键。黑色探测距离最小，白色探测距离最大；小物体距离小，大面积距离大。 （3） 传感器模块输出端口OUT可直接与单片机配合IO口连接也可以直接驱动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） 可采用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） 具有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） 电表脉冲数据采样 （2） 传真机碎纸机纸张检测 （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） 固定螺栓孔安装方便 （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；当检测范围内出现检测对象时，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，指示二极管被点亮。
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，表示二极管被点亮。
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 请前往智能车(2)相关驱动模块-------- 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。