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利用超声波实现躲避障碍物——小车 利用超声波实现躲避障碍物——小车

格式:DOC | 上传时间:2022-06-25 15:10 | 页数:45 页 | ✔ 可以修改 | @ 版权投诉 | ❤ 我的浏览
利用超声波实现躲避障碍物——小车
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1、块我们都在单片机开发板上调试检测没问题再用在小车上的。最主要的调试是小车跑起来时对于各种各样的障碍物的躲避情况,我们反反复复地把程序下载到小车的单片机上调试,直到小车怎样开都不会撞到物体为止。我们还可以改变直流电机的反应距离,从而使小车更加能避开障碍物。最终的躲避障碍物小车如下第六章总结创新点对于创新点,可能在现在的科技领域里或者实际生活中,我们做的这个小小的作品,并不算什么创新,或者说我们见识少,并没有发现实际生活中已经存在这种技术了。但,我们觉得,我们的作品躲避障碍物小车,就是个创新,因为这个完全是靠我们自主学习自主动手自主探究做出来的,对于我们来说,这就是新的。这就足够了。目前尚存在的不足与改进方向在硬件方面,设计电路板还不够好。无论是在元器。

2、度等方面。而且,超声波的测量是种比较理想的的非接触式的测距方法。当进行距离的测量时,由安装在同水平线上的超声波发射器和接收器完成超声波的发射与接收,并且同时启动定时器进行计数。首先由超声波发射探头发射超声波并同时启动定时器计时,超声波在空气中传播的途中旦遇到障碍物后就会被反射回来,当接收探头收到反射波后就会给负脉冲到单片机使其立刻停止计时。这样,定时器就能够准确的记录下了超声波发射点向,从而使小车避开障碍物。从机控制块超声波模块并与主机进行串口通信,发送数据。主机的软件设计主要由主程序超声波发生子程序超声波接收中断程序串口接收中断程序和直流电机控制程序组成。从机主要由主程序超声波发生子程序超声波接收中断程序串口发送子程序组成。从机的超声波模块程序和。

3、超声波信号进行放大限幅带通滤波峰值检波整形比较等功能,比较完之后超声波接收电路会输出个低电平到单片机去请求中断,当即单片机停止计时,并开始去进行数据的处理。芯片的前置放大器具有自动增益控制的功能,当测量的距离比较近时,放大器不会过载而当测量距离比较远时,超声波信号微弱,前置放大器就有较大的放大增益效果。芯片的脚在外接电阻对它的带通滤波器的频率进行调节,而且不用再外接其他的电感,能够很好地避免外加磁场对芯片电路的干扰,而且它的可靠性也是比较高的。芯片电路本身就具有很高的抗干扰的能力,而且灵敏度也比较高,所以,能满足本设计的要求。超声波接收电路如下图所示。综合两个电路,将超声波发射部分和超声波接收部分的电路做成个较小的模块,并且为了让超声波接收更加灵敏。

4、闭外部中断返回计算距离计算距离结束后退并左转直走后退并左转左转右转后退并右转后退并左转后退并左转回波接收成功。距离的计算公式为其中,为被测物与测距仪的距离,为声波的来回的路程,为声速,为声波来回所用的时间。声速我们采用的是常温下距离化为厘米的公式为其中部分程序如下产生脉冲引脚回波引脚产生脉冲引脚回波引脚自定义寄器测量成功标志延时函数产生个的脉冲,在引脚产生个的脉冲,在引脚产生超声波,定时器的初始化打开外部中断等待回波引脚变高电平清测量成功标志障碍物之间往返传播所用的时间。由于在常温下超声波在空气中的传播速度大约为,所以障碍物到发射探头之间的距离为因为单片机内部定时器的计时实际上就是对机器周期的计数,而本设计中时钟频率取,设计数值,则在程序中按式计算。

5、的不好,特别是在电源方面,小车就跑得不快,或者不稳定。软件调试得不好,小车存在的不足就更不用说了。至于改进方向,我们还会不断学习,不断提高,将来将小车达到真正的智能化。比如说用超声波进行全方面的扫描程序将反馈回来的信息进行数学建模控制小车的速度可控等等。总之,未来是美好的,现实是残酷的,革命还未成功,我们还需努力,致谢首先,我们感谢学校感谢老师,老师们提供的帮助学校提供的各种设备,都对我们起到不可或缺的作用。再者,要感谢给予我们帮助与关怀的同学们。最后我们要深深地感谢我们的家人,正是他们含辛茹苦地把我们养育成人,在生活和学习上给予我们无尽的爱理解和支持,才使我们时刻充满信心和勇气,克服成长路上的种种困难,顺利的完成这个。还有许许多多给予我学业上鼓励。

6、机的样,在这就不重复了。主程序流程图定时器子程序主程序开始单片机初始化定时中断子程序回波串口接收外部中断串口中断定时器中断入口定时器初始化发射超声波两方向发射完停止发射返回计算距离外部中断入口关闭外部中断读取时间输出结果开始单片机初始化定时中断子程序定时器发射超声波回波外部中断外部中断子程序从机流程图直流电机控制两块超声波模块的发生接收和计算的设计单片机的口都可以用来做超声波的发生,只要给个高低电平就能产生脉冲方波。我们定义了和作为超声波发射端口,和既是外部中断和作为判断回波的端口,并且读取定时器的数据进行计算。和端口不停的发射超声波,当超声波遇到障碍物被反弹回来时,就被和接收端接收到,触发外部中断,读取超声波发射到接收的时间间隔,并且使,为标志关。

7、布局,还是在元器件的布线方面,还是在整体轮廓设计等等方面,都存在着大大的不足。我们还需要不断的学习和不断地积累经验。在软件方面,同样,最大的不足也是在经验方面,有些时候,就算是个短短机的转矩转速特性手电源功率的影响,这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。我们所使用的电机般为直流电机,主要用到永磁直流电机伺服电机及步进电机三种。直流电机的控制很简单,性能出从,直流电源也容易实现。并且这种直流电机的驱动及控制需要电机驱动芯片进行驱动。常用的电机驱动芯片有等。而我们的躲避障碍物小车用的的是进行驱动。是公司的产品,内部包含通道逻辑驱动电路。是种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准逻辑电平信号,可驱动以下的电机。其实物。

8、及引脚图如下所示引脚图如下内部的原理图如下的逻辑功动力电源电机状态停止逆时针顺时针停止停止根据需求所设计的电机驱动模块连接图如下有两路电源分别为逻辑电源和动力电源,上图中为逻辑电源,为动力电源。接入逻辑电源,接入动力电源,与分别为单片机控制两个电机的输入端,与分别与两个电极的正负极相连。与直接接入逻辑电源也就是说两个电机时刻都工作在使能状态,控制电机的运行状态只有通过与两个接口。由于我们使用的电机是线圈式的,在从运行状态突然转换到停止状态和从顺时针状态突然转换到逆时针状态时会形成很大的反向电流,在电路中加入二极管的作用就是在产生反向电流的时候进行泄流,保护芯片的安全。最后,根据小车的实际模型,设计出电路板如下图所示做成的事物图如下电源模块的硬件设计。

9、零启动定时器等待测量的结果,周期毫秒可用中断实现关闭定时器关闭外部中断接收到回波时计算距离外部中断,用做判断回波电平外部中断是号取出定时器的值取出定时器的值至成功测量的标志关闭外部中断外部中断,用做判断回波电平外部中断是号取出定时器的值取出定时器的值至成功测量的标志关闭外部中断主从机串口通信程序设计单片机串口通信用发送数据接收,把要发送到数据给就能发送了,接收时从读取数据。程序如下从机串口初始化波特率,由定时器产生发送数据函数,主机串口初始化允许接收串口中断函数直流电机控制程序设计直流电机的控制我们用的是芯片,对直流电机的控制就只是对芯片上的语句,也会将你所需要的结果改变。经验不够,根本看不出哪里出现问题。综上所述,就导致了小车尚存在的不足,硬件做。

10、帮助的朋友,在此无法列举,在此也并表示忠心地感谢,参考文献胡萍超声波测距仪的研制计算机与现代化苏长赞红外线与超声波遥控北京人民邮电出版社张谦琳超声波检测原理和方法中国科技大学出版社苏伟巩壁建超声波测距误差分析传感器技术谭浩强程序设计第四版清华大学出版社陆彬单片机开发第二版电子工业出版社四个端口的控制。只要根据超声波的距离分别给各个端口高低电平就能改变小车的方向,并且我们很巧妙地在各个转向函数里加进了延时函数,使我们的小车轻松地避开障碍物。程序如下延时函数定义各个引脚延时秒左转函数延时秒左转函数延时秒右转函数延时秒右转函数直走延时秒后退,并左转函数延时秒后退,并右转函数当有障碍物时,改变方向系统的软硬件的调试超声波的软硬件调试都比较简单,三块超声波模。

11、离。而超声波发射电路经过番设计如下,超声波发射电路是由超声波探头和超声波放大器组成。超声波探头将电信号转换为机械波发射出去,而单片机所产生的的方波脉冲需要进行放大才能将超声波探头驱动将超声波发射出去,所以发射驱动实际上就是个信号的放大电路,本设计选用芯片进行信号放大,超声波发射电路如下图所示工作时,由单片机产生的脉冲从口向超声波的发射电路部分发出信号,再经放大电路放大后,驱动超声波探头将超声波发射出去。同样,对于超声波接收电路,由于超声波在空气中的传播过程中是有衰减的,如果距离较远,那么超声波接收电路所接收到的超声波信号就会比较微弱,因此需要对接收到的信号进行放大而且放大的倍数也要比较大。超声波接收电路主要是由集成电路芯片电路构成的,芯片电路可以对。

12、压电源芯片属于线性稳压电源芯片,的经典电路图如下用主要稳压给单片机,而不太适合大功率的消耗。所以另外用开关型稳压芯片来给其他模块提供电源,如超声波模块和电机驱动模块。的经典电路图如下和对控制系统和执行部分开供电,可以有效地防止各器件之间发生干扰,以及电流不足的问题,使得系统能够更加稳定地工作。所以综合各个模块所需的电源,设计了以下电源模块的电路图电源模块的封装图如下而电源模块的成品图路况检测模块的硬件设计路况检测模块用的是超声波检测。超声波是种振动频率超过的机械波,它可以沿直线方向传播,而且传播的方向性好,传播的距离也较远,在介质中传播时遇到障碍物在入射到它的反射面上就会产生反射波。由于超声波的以上几个特点,所以超声波被广泛地应用于物体距离的测量厚。

参考资料:

[1]设立中国外商独资投资公司项目可行性建议书(最终版)(第22页,发表于2022-06-25 15:54)

[2]设立欧姆龙戴斯酒店可行性研究报告(最终版)(第24页,发表于2022-06-25 15:54)

[3]设立民办文山学院附属学校项目可行性研究报告(第16页,发表于2022-06-25 15:54)

[4]设立合营融资租赁有限公司可行性研究报告(第35页,发表于2022-06-25 15:54)

[5](党课讲稿)正确认识新时代中国特色社会主义发展的战略安排 | 编号22(第5页,发表于2022-06-25 15:54)

[6]设立XX产险中心支公司可行性报告(第12页,发表于2022-06-25 15:54)

[7]商品混凝土搅拌项目投资可行性分析研究报告(第75页,发表于2022-06-25 15:54)

[8]山西马军峪煤矿5MW瓦斯电站可行性研究报告(第71页,发表于2022-06-25 15:54)

[9]山西华德冶铸有限公司年产6万吨V法铸造生产线安全评价报告(第107页,发表于2022-06-25 15:54)

[10]山腊梅茶开发项目可行性研究报告(最终版)(第13页,发表于2022-06-25 15:54)

[11]三亚天域度假酒店二期可行性研究报告(第72页,发表于2022-06-25 15:54)

[12]三废利用节能技术改造项目可行性研究报告(第63页,发表于2022-06-25 15:54)

[13]瑞金市年产5000万条高档电子接插件生产项目建议书(第30页,发表于2022-06-25 15:54)

[14]软胶囊生产车间技术改造项目可行性研究报告(第15页,发表于2022-06-25 15:54)

[15]荣达金韵幼儿学校建设项目可行性研究报告(第35页,发表于2022-06-25 15:53)

[16]日处理原矿1000t铅锌矿选矿厂项目可行性研究报告(最终版)(第51页,发表于2022-06-25 15:53)

[17]日产5000吨水泥熟料生产线技改清洁生产审核报告(第97页,发表于2022-06-25 15:53)

[18]日产5万M2高档内外墙砖生产线项目可行性分析报告(最终版)(第14页,发表于2022-06-25 15:53)

[19]人民广场商业服务楼项目可行性研究报告(最终版)(第32页,发表于2022-06-25 15:53)

[20]人民法院审判法庭建设项目_可行性研究报告(第60页,发表于2022-06-25 15:53)

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