C语言实训报告讲解.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 13 C语言程序设计 实训报告 题 目： 红外避障机器人 院 （系）： 信息工程系 专 业： 通信工程 学生姓名： 韦嘉宝 学 号： 1551100424 指导教师： 朱震 周斌 王旬 全刘辉 2016 年 10月 8 日 目 录 摘要……………………………………………………1 设计要求……………………………………………2 设计步骤……………………………………………3 代码编写……………………………………………4 心得体会……………………………………………5 参考文献·…………………………………………6 许多机器人使用雷达（RADAR）或者声纳（SONAR）来探测物体而不需要同物体接触。本文的方法是使用红外光来照射机器人前进的路线，然后确定何时有光线从被探测目标反射回来，通过检测反射回来的红外光就可以确定前方是否有物体。由于红外遥控技术的发展，现在红外线发射器和接收器已经很普及并且价格很便宜。 随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能小车。 机器人使用红外线二极管 LED 作为前灯，如图 6-1 所示。 红外线二极管发射红外光线，如果机器人前面有障碍物，红外线从物体反射回来，相当 于机器人眼睛的红外检测（接收）器，检测到反射回的红外光线，并发出信号来表明检测到从 物体反射回红外线。机器人的大脑——单片机 AT89S52 基于这个传感器的输入控制伺服电机。 红外线（IR）接收/检测器有内置的光滤波器，除了需要检测的 980 nm 波长的红外线外，它几乎不允许其他光通过。红外检测器还有一个电子滤波器，它只允许大约 38.5 kHz 的电信 号通过。换句话说，检测器只寻找每秒闪烁 38500 次的红外光。这就防止了普通光源像太阳 光和室内光对 IR 的干涉。太阳光是直流干涉（0Hz）源，而室内光依赖于所在区域的主电源， 闪烁频率接近 100 Hz 或 120 Hz。由于 120 Hz 在电子滤波器的 38.5 kHz 通带频率之外，它完 全被 IR 探测器忽略。 本任务将搭建并测试红外线发射和检测器对。本讲需要用到的新部件如下： 元件清单 （1）红外检测器，2 个。 （2）IR LED（带套筒），2 个。 （3）470? 电阻，2 个。 （4）连接线，若干。 二、设计要求 （1）小车能够完成前进、后退、左转、右转等动作。 （2）机器人能够读出传感器电平变化，并作相应的动作变化。 （3）利用机器人所装配的两个探测器，探测和避开障碍物。 三、设计步骤 1.测试红外发射探测器 下面要用 P1_3 发送持续 1ms 的 38.5kHz 的红外光，如果红外光被机器人路径上的物体反射回来，红外检测器将给微控制器发送一个信号，让它知道已经检测到反射回的红外光。 让每个IR LED探测器组工作的关键是发送1ms频率为38.5kHz的红外信号，然后立刻将IR探测器的输出存储到一个变量中。下面是一个例子，它发送 38.5 kHz信号给连接到P1_3的IR发射器，然后用整型变量 irDetectLeft存储连接到P1_2的IR探测器的输出上。 for(counter=0;counter38;counter++) { P1_3=1; delay_nus(13); P1_3=0; delay_nus(13); } irDetectLeft=P1_2state(); 上述代码给 P1_3 输出的信号高电平13μs，低电平为13μs，总周期为26μs，即频率约为38.5kHz。总共输出 38个周期的信号，即持续时间约为1ms（38×26≈1000μs）。 当没有红外信号返回时，探测器的输出状态为高电平。当它探测到被物体反射的38.5kHz红外信号时，它的输出为低电平。因红外信号发送的持