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智能控制小车常用传感器实现_论文

? 数 字技 术 ?   智能控制小车常用传感器实现  王 玉 成  王 庭 有  徐 丽 娟  ( 明理 工大 学矿 山机电研 究所  云南 昆明  昆 60 9 ) 5 0 3  [ 摘  要 】 文 洋 细 讨 论 了 电 压 , 碰 撞 , 红 外 控 制 , 反 碰 撞 系 统 , 齿 轮 编 码 等 传 感 器 的 实 现 原 理 。 为 智 能 小 车 的 控 制 系 统 的 实 现 提   本 供 了依 据 。   【 键词】 关 智能小车  传感 器  实 现  [ 中图分类号1 2 3 TP 7   【 文献标识 码]   A [ 文章编号10 7 4 6 ( 0 0 5 0 3 - 1 1 0 -9 l 2 1 )0 - 0 6 0  智 能 小 车 是 当 今 机 器 人 域 的 发 展 热  点 ,它 的智 能 控 制 的 实现 依 赖 于 常 用 传 感  器 。 一 般 来 说 , 通 用 的 智 能 小 车 大 概 有 以  下 6个 传 感 器 来 实 现 。   向 后 退 的 程 序 , 为 了 避 免 小 车 的 反 映 太 灵  8 的 情 况 下 ,产 生 的 电 压 降 为 0 1 V, 至  A .8 少 电 机 可 以 用 到 4 的 电 压 。 为 了保 护 直 流  V 电 机 , 当 直 流 电 机 的 电 流 比 额 定 电 流 大  时 , 软 件 就 会 关 闭 电 源 。 不 采 取 保 护 措 施  敏 ,例 如 收 到 一 个脉 冲 后 就 向 后 退 ,就 设  置 了 在 一 个 周 期 时 间 内 , 如 果 收 到 的 脉 冲  数 大 于 一 个 值 ,那 么 小 车 将 向 后退 。小 车  的左 右 两 边 各 有一 个 I R-LE , 可 以 根 据  D 1电池 电压传感器  器 ,假定 最高 电压 是 1 V ( 0 6个镍 锌 电池 的  最 大 电 压 最 高 为 8. V),ADC的 参 考 电  5 压 , 比 较 了 电 机 的 电 压 ,设 定 为 5 V。 这 个  5 的 电 压 也 是 单 片 机 的 电 压 的 最 大 值 ,任  V 何 时 候 电 压 都 不 能 超 过 这 个 值 。 由 于 这 个  原 因 , 电 机 的 电 压 将 被 分 成 的 两 份 , 使 用  电 阻 做 了 电 压 分 割 器 , 使 得 电 机 的 电 压 在  的话 , 电机 很 可 能 在 电流 过 大 时 被 烧 坏 。   这 个 传 感 器 实 际 上 是 一 个 模 数 转 换   返 回的 脉 冲 来判 断 出障 碍 物 是 在 左 边 、右  6编码器  编 码 器 的 工 作 方 式 完 全 与 前 面 的 传 感  器 不 同 。 它 包括 了反 射 断 路 和编 码 轮 。 它  边 或 者 正 前 方 。 在软 件 编 程 时 ,可 以允 许  在 三 个级 别 下 设 定 I R—L ED 改 变 脉 冲 的 强  度 。即 使 在 最高 的等 级 下 ,也 不可 能 探 测  出所 有 的 障 碍 物 ,主 要 取 决 于 障碍 物 的表  面 反 射 能 力 。 理 所 当 然 , 一 个 黑 色 的 物 体  体 , 一 个 方 形 的 障 碍 物 将 会 把 脉 冲 反 射 到  一 粘 在 齿 轮 系 统 的齿 轮 上 ,这样 安装 是 为 了   测 出电 机 运 转 速 度 。每 一 个编 码轮 总 共 有  3 6节 (  黑 节 , 1 1 8个   白节) 8个 ,当齿 轮 开  射 红 外 光 , 而 白块 可 以 反 射 回大 部 分 红 外  光 ,然 后编 码器 主 产 生 一 个模 拟 信 号 ,但  它 经 过 了数 字化 处 理 。然 后这 些信 号 再 经  过 施 密 特 变 换 , 转 换 成 了 方 波 , 上 升 沿 和  能 反 射 的 红 外 光 将 远 远 少 于 一 个 白 色 物   始 转 运 时 , 产 生 一 束 红 外 光 , 黑 块 很 少 反  些 特 定 的 方 向 上 去 。 这 也 就 是 说 , 红 外  ADC的 电压 ( 即单片 机的 电压 )范围之 内 。   模数 转换 可 以达 到 1 0位 的 精 度 , 则 电 压 的  最 小 值 为 1 V/1 2 =9. 6 6 5 0 04 7 5 2 mV。 由 于  感 应 的 好 坏 主 要 取 决 于 障 碍 物 的 颜 色 、 形  状 、 反 射 等 一 些 特 性 , 这 也 是 所 有 的 红 外  没使 用 精 确 的 电 阻 ,因 此 最 后 的 电压 的 值  有一 些 误 差 ,只需 要 控 制 不 超 过 最 高 电压  就 行 了 。 如 果 能 够 允 许 更 大 的 误 差 , 可 以  传 感 的 一 个 共 同的 缺 陷 。   从 理 论 上 来 说 , 小 车 的 防 碰 撞 系 统 还  是 能 够 避 开 许 多 障 碍 物 的 。 即 使 防 碰 撞 系  下 降沿 (V和 5 0 V) 的个数可 以用软 件算 出   来 。行 驶 距 离 和 旋 转 速 度 也 可 以算 出来 。   该 编 码 器 的 主 要 用 来 确 定 电 机 的 转  速 。编 码 器反 馈 是 一 种 可 靠 的控 制 马 达 转  速 的 方 法 。在 一 个 控 制 系统 , 电机 速 度将  取 决 于 电池 电压 ,负 载 和 电机 参 数 。 高分  将 ADC 估 计 为 1 0 0 0等 份 ,则 ADC的 值 为  7 0时 表 示 7. V 的 电 压 ,值 为 7 0时 表 示  2 2 0 7 的 电 压 , 当 ADC 的 值 一 直 是 5 0时 ,就