智能小车的制作(五)

来源:互联网 发布:淘宝上的自行车怎么样 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 19:14

3.2  光电传感器模块

    循迹光电传感器原理,就是利用黑线对红外线不同的反射能力通过光敏二极管或光敏三极管,接收反射回的不同光强信号,把不同光强转换为电流信号,最后通过电阻,转换为单片机可识别的高低电平。光电传感器实现循迹的基本电路如3.4所示。 

     图3.4 循迹传感器电路图

    循迹传感器工作原理:TC端是传感器工作控制端,为高电平时,发光二极管不工作,传感器休眠,为低电平时,传感器启动。Signal端为检测信号输出,当遇到黑线,黑线吸收大量的红外线,反射的红外线很弱,光敏三极管不导通,Signal输出高电平;当遇到白线,与黑线相反,反射的红外线很强,使光敏三极管导通,Signal输出低电平。

这种探测方法,即利用红外线在不同颜色的表面特征,具有不同的反射性能,汽车行驶过程中接收地面的红外光。当红外光遇到白色路线,地板发生漫反射,安装在小型车的反射光接收器接收;如果是遇到黑色路线,红外光将被黑线吸收,安装在小车上的接收管没有收到红外光。控制器会根据是否收到反射的红外光为判断依据来确定的黑线的位置和小车的路线。红外探测器距离通常是不应超过15厘米的。红外发射和接收红外线感应器,可以使自己或直接使用集成红外探头。调整左右传感器之间的距离,两探头距离约等于黑线宽度最合适,选择宽度为3 – 5厘米的黑线。该传感器的灵敏度是可调的,传感器有时遇到黑线却不能送出相应的信号,通过调节传感器上的可调电阻,适当的增大或减小可改变灵敏度。另外,循迹传感器的放置也是有讲究的,有两种方法,一种是两个都是放置在黑线内侧紧贴黑线边缘,第二种是都放置在黑线的外侧,同样紧贴黑线边缘。本设计采用第二种方法。

    单片机烧录程序后,就可以执行循迹指令了。如果小车向前行驶时向左偏离了黑线,那么右边传感器会产生一个高电平,单片机判断这个信号,然后向右拐回到黑线。两传感器输出信号为低电平时,小车前进。如果小车向右偏离黑线,左边传感器产生一个高电平,单片机判断这个信号,然后向左拐。这样,小车一定不会偏离黑线。若两个光电传感器同时输出的信号为高电平,即单片机判断的都为高电平时,小车向前直走。

3.2.1 传感器分布

    一字型布局即所有传感器在同一直线上。一字型布局分为等距排布型和非等距排布型。等距排布型不利于采集准确的弯道信息。考虑到弧度信息采集的连贯性,非等距排布采用等角原则,即在垂直平分线上方处某点,以等角的引射线与直线的交点就是传感器的分布点,此种方法检测连贯简单,更容易控制小车。

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