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用单片机控制红外编码探测障碍物
时间:2021-08-08 01:38点击量:


本文摘要:1观测障碍的原理在室内自动感官障碍的设备中,经常用于红外线观测障碍物的不存在与否。观测的基本原理是:在测量的范围内,主动向观测方向升空红外信号,如果不存在障碍物,就不会把升空的信号光线返发送到末端。 在发送到末端,如果接到光线的信号,就证实障碍物的不存在。但是在实际应用于中,红外干扰源较多;而且在有反射光的情况下,由于光线的阻碍,很更容易辨别犯规,经常出现虚警。因此,有些设备在升空信号时,改良为发送到一串倒数的红外脉冲,然后接管光线的信号。

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1观测障碍的原理在室内自动感官障碍的设备中,经常用于红外线观测障碍物的不存在与否。观测的基本原理是:在测量的范围内,主动向观测方向升空红外信号,如果不存在障碍物,就不会把升空的信号光线返发送到末端。

在发送到末端,如果接到光线的信号,就证实障碍物的不存在。但是在实际应用于中,红外干扰源较多;而且在有反射光的情况下,由于光线的阻碍,很更容易辨别犯规,经常出现虚警。因此,有些设备在升空信号时,改良为发送到一串倒数的红外脉冲,然后接管光线的信号。

如果接管到的红外脉冲数量多达某一门限值时,就辨别障碍不存在。这种方法尽管在一定程度上可以减少虚警率,但实验指出,在较强的反射光和用于电子镇流器方式的日光灯起辉时,仍很更容易经常出现阻碍现象。本文明确提出解决问题阻碍的方案是:由单片机掌控升空有一定意义的红外编码脉冲串,同时,单片机接管该脉冲串。

如果接管到的信号和升空的信号大致相同,才辨别为有障碍物的不存在。观测障碍的原理框图如图1右图。2电路设计在测算电路中,用于台湾义隆公司的EM78P156E单片机,红外发射管为MIE552A2,红外接管头为宁波甬晶微电子有限公司的NB0038,电路如图2右图。

当必须观测障碍物时,单片机U1首先让U2红外接管头NB0038接上电源。在升空电路中,D2为红外发射管,U1的P51插槽输入编码脉冲,通过Q2掌控D2升空红外信号。当有红外信号转入接管头时,U2的输入末端经常出现高电位,并送往U1的P67插槽。NB0038是用作红外接管的一体化接管头,使用环氧树脂PCB,把独立国家的PIN二极管同前置放大器构建在同一PCB上。

其内部结构框图如图3右图。接管的载波中心频率为38.0kHz。3编码脉冲的产生和接管在实际用于中,由于EM78P156E单片机的工作频率是4MHz,载波脉冲使用26s,其中高电位是10s,较低电位是16s,频率是38.5%。

在产生载波时,要检测否有光线信号。光线信号的检测是单片机利用较低电位的16s时间内辨别接管插槽否不存在适当的升空信号。

为了确认必须编码的调制信号脉冲宽度,在1000个NB0038的接管头中,随便自由选择30个作实验。在大约20cm的距离内经常出现表面不光滑的障碍物,从单片机通过红外发射管升空信号到NB0038接管信号,检测经常出现在接管插槽为高电平时的载波脉冲量如表格1所列。因此,自由选择调制信号脉冲为24个载波脉冲宽度为:升空信号的格式如图4右图。

3.1编码1脉冲产生和接管(1)产生一个频率为38.5%的载波脉冲首先,使红外升空掌控P51=1,升空红外信号,维持时间是10s。然后,新的使P51=0,暂停升空红外信号,维持时间是16s。

(2)辨别否不存在光线信号1在升空到第17、19、21和23个载波脉冲时,在暂停升空红外信号的16s内,检测接管插槽P52。如果P52=1,则指出不存在光线信号;如果P52=0,则指出无光线信号。

在这4次辨别过程中,如果有3次以上辨别为不存在光线信号,则证实接管到光线的1。构建的软件流程如图5右图。

3.2编码0脉冲产生和接管当升空0脉冲时,暂停发送到任何红外信号。在相等于第17、19、21和23个载波脉冲时间的时候,检测接管插槽P52。

如果P52=1,则指出不存在阻碍的红外信号;如果:P52=0,则指出没其他红外信号的阻碍。在这4次辨别过程中,如果有3次以上辨别为没其他红外信号的阻碍,则证实正确地接管到0。构建的软件流程如图6右图。

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4抗干扰能力分析在应用于中,找到发送到和接管高于6位的编码脉冲,依然有一定的不受阻碍现象再次发生;但发送到和接管低于10位的编码脉冲,早已具备较强的抗干扰能力。实质上,在发送到编码为0时,是没红外信号不存在的。

对于随机而频密的干扰信号,这时很更容易检测到阻碍的不存在。发送到编码的实质是:①当编码位为1时,检测否不存在障碍物。这时如果有信号的光线,则指出在测量的范围内有障碍物。

如果接管将近光线的信号,解释没障碍物,或者是障碍物远超过测量的范围。②当编码位为0时,检测否不存在阻碍。

这时如果有干扰信号,则指出升空1测得的障碍物,有可能是由于有干扰信号而造成的错误判断。5编码的方案应用于中,发送到编码的方案有3种:①发送到较短的编码串(10~16位),辨别时间大约6~10ms。在接管过程中,无法有一位的误码,否则指出是阻碍,要等候下一次的障碍检测。这种方案在检测过程中,无法不存在阻碍。

②发送到小于16位的编码串(16~32位),辨别时间大约10~20ms。对接管0和1的编码误码统计资料,其中可以根据应用于场合的必须,不存在1~2位0的误码和1~3位1的误码,这样能有效地提升抗干扰能力。

③发送到小于32位编码串,辨别时间20ms。根据实际情况来分析接管的编码,以辨别障碍的不存在。实际应用于中,使用24位编码,分3次收到。

3次升空的编码如表格2所列。当不少于2位0的误码和2位1的误码时,证实障碍物的不存在。


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