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超聲波測距在機器人避障中的應用畢業論文-wenkub.com

2026-06-14 16:38 本頁面

　　

【正文】 buffer[0] = 0x00。 {}void k4cl(){sx1=sj11。s=sj2。if(sj1100)sj1=30。 { if(xx2000) //延時去抖動 delay(400)。 xx=0。 //健盤處理函數{ cl=0。 t=TH0。 i++。 { while(i) TR1=0。 csbds++。}void timer1int (void) { }}void timeToBuffer() digit=1。 key=0。 if((P3amp。 P1=0xff。 //顯示數據送P1口 P1=~buffer。 P3=~digitamp。 }}void scanLED() bg=0。 //顯示函數 buffer[0]=0x40。 buffer[1]=0x40。 buffer[2]=0x40。 else if(ssj1) { keyscan()。 while(1) TR1=1。 sj1=45。 csbout=1。 TH1=0x9E。 ET1=1。 //定時器0中斷允許 void main()void k2cl()。 //顯示函數void timeToBuffer()。void delay(j)。//0~9段碼unsigned int s,t,i, xx,j,sj1,sj2,sj3,mqs,sx1。 P3_7 P3_5參考文獻【1】劉鳳然，田紅芳，2001，3：2729【2】：高等教育出版社，【3】徐國華，【4】劉玉琴，【5】劉曄，王峰，韋兆碧，【6】栗桂鳳，周東輝，【7】孟慶春，齊勇，2004，34（5）：831838【8】，2002，19（2）：172176【9】，【10】曾德懷，2004，23（5）：613616.【11】王云濤。但是我將在以后的工作和學習中繼續努力、不斷完善。致謝首先感謝我的導師王紅梅老師，在老師的耐心指導和幫助下，我才能順利完成畢業設計。接收電路采用的是CX20106A，通過接收電路對接收到的信號進行放大和整形，最終再輸出負脈沖給單片機響應中斷程序。超聲波傳感器是本系統的核心器件，本論文詳細地介紹了超聲波傳感器的原理、結構、檢測方式以及它的一些特性。機器人在行駛過程中如果遇到障礙物，它的超聲波測距系統馬上計算出機器人與障礙物的距離d，若ddc(避障的臨界距離，其中dc為程序預設值)，電機左右轉向控制驅動，從而繞過障礙物實現避障的效果。避障軟件實現的步驟包括主程序、測距程序、顯示程序、電機轉向控制，如圖14所示為避障步驟圖。單片機則根據這些信息，通過相應的軟件算法對舵機與直流驅動電機進行控制，進而完成對小車方向與速度的控制，電源模塊則向各個模塊提供所需的電壓與電流，并要保證系統穩定安全的運行。安全避障具體的實現方法有很多種，超聲避障實現方便，技術成熟，成本低，成為移動機器人常用的避障方法，但超聲避障存在一些缺點，如存在探測盲區等，特別是當超聲傳感器和障礙形成一定角度時會產生幻影導致機器人得到錯誤的信息，從而發生碰撞。系統調試完后應對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析，不斷優化系統使其達到實際使用的測量要求。部分源程序如附錄3。進入中斷后就立即關閉計時器T0停止計時，并將測距成功標志字賦值1。（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時把計數器T0打開進行計時。，然后再發超聲波脈沖重復測量過程。由于采用的是12 MHz的晶振，計數器每計一個數就是1μs，當主程序檢測到接收成功的標志位后，將計數器T0中的數（即超聲波來回所用的時間）按式（2）計算，即可得被測物體與測距儀之間的距離，設計時取20℃時的聲速為344 m/s則有：定時中斷服務子程序完成三方向超聲波的輪流發射，外部中斷服務子程序主要完成時間值的讀取、距離計算、結果的輸出等工作。當收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變，在INT0或INT1端產生一個中斷請求信號，單片機響應外部中斷請求，執行外部中斷服務子程序，讀取時間差，計算距離。這樣只要計算出從發出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發生器與反射物體的距離。我們知道C語言程序有利于實現較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，而超聲波測距儀的程序既有較復雜的計算（計算距離時），又要求精細計算程序運行時間（超聲波測距時），所以控制程序可采用C語言和匯編語言混合編程。適當更改電容C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。超聲波發射換能器與接收換能器在結構上稍有不同，使用時應分清器件上的標志。上位電阻R1O、R11一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時間。顯示電路采用簡單實用的共陽LED 數碼管，段碼用單片機P0 口加限流電阻直接驅動，位碼用PNP 三極管9012 驅動。單片機通過引腳經反相器來控制超聲波的發送，然后單片機不停的檢測 INT0 引腳，當 INT0 引腳的電平由高電平變為低電平時就認為超聲波已經返回。5l系列單片機為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決

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