高稳定性抗干扰红外线反射传感器.docx

1、高稳定性抗干扰红外线反射传感器高稳定性抗干扰红外线反射传感器写于： 星期四 26 八月 08:42:58本电路的最大持点是红外线发射部分不设专门的信号发生电路，而是直接从接收部分的检测电路U01的5脚引人信号，此信号是U01锁相音频译码器的锁相中心频率，这样既简化了线路和调试工作，又防止了周围环境变化和元件参数变化对收发频率造成的差异，实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪，使电路的稳定性和抗干扰能力大大加强。 高稳定性抗干扰红外线反射传感器当D2接收到D1发射出经反射物反射的信号，D3发光，输出端U01的8脚输出低电平。本电路的最大持点是红外线发射部分不设专门的信号发生电路，而是直接从

2、接收部分的检测电路U01的5脚引人信号，此信号是U01锁相音频译码器的锁相中心频率，这样既简化了线路和调试工作，又防止了周围环境变化和元件参数变化对收发频率造成的差异，实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪，使电路的稳定性和抗干扰能力大大加强。本电路可多个用于同一设备而不会相互干扰，因为不同RW或C4的值U01译码器的中心频率不同，但中心频率不能大于500KHZ。调整VR可改变探测距离，注意探测距离要受反射面颜色的影响，这是红外线的特性决定，寻迹机器人用了此特性。我用本电路多个和单片机89C2051改装玩具遥控车做成了避障机器人、避悬机器人、寻迹机器人，效果很好。而且寻迹机器人可寻多种颜

3、色底（除黑色底外）的黑线或黑底的多种颜色线（除黑线外）。我想还可做成沿墙边走机器人、跟踪机器人等,还可用于其它方面的自动控制中。用于机器人装备的单片机控制全自动燃气炮 这是一个用普通打火机液化气爆燃发射BB弹的气炮，主要是根据初中物理的30%可燃气与70%空气混合点燃可发生爆炸的原理。我想这种炮可用于机器人射击比赛上。图片中我是1999年根据上述原理做的实验品，做工比较粗糙。做的时候我也不知道在比较小的空间点燃能不能发生爆燃，就用纸的牙膏盒做实验，实验的差不多，才近一步做了这个作品。现在庆典时用的礼炮好像也是用的这个原理。这个作品是个坦克，不过我很喜欢机器人，我本打算把它作的像红警2里的美军自

4、动机器人。作品是用红外线摇控的，机身用的是奥迪公司出的摇控坦克，把气炮的机构都装进了重做的炮塔，原来的红外线摇控电路不够用了，重作的摇控电路，现在可以控制：前、后、左、右、炮塔左转、炮塔右转、炮管上、炮管下、装弹、发射、大灯。燃烧室是用塑料盒子做的，空气泵是用的给鱼缸加氧的，点火线圈是用的点液化气的电子点火器，市场上有卖的2-3元。AT89C2051在这里有较大的作用，它控制整个工作过程：1、 2051控制空气泵给燃烧室加空气，同时排出了上次燃烧后的气体，时间为10秒左右。2、 2051控制装弹电机正转装弹，同时打开了打火机放气开关，向燃烧室注入液化气，时间为4秒左右。3、 2051控制装弹电

5、机反转BB弹被推入炮管，同时关闭打火机放气开关。4、 按点火开关，点火电极放电，电火花点燃气体，开炮。在晚间可看见蓝色火苗从炮口射出。效果：这个作品可以将BB弹射出10米，在2米处可以击穿2-3层报纸。制作要点：1、 燃烧室要用塑料等热的 不 良导体来作，这样热能量损失小，功率大。2、 燃烧室材料要坚固，外面可以金属加固。不要做的太大，后果我也不知道。3、 空气泵要用防止空气倒回的功能，防止气体泄露。4、 点火电极要放大燃烧室里中间的位置，效果好。5、 用单片机控制好加入空气和液化气的时间，也就是二种气体的混合比例，比例好，效果好，比例不好，是点不着的。6、 在炮管上可以加装激光灯，作为瞄准器

6、。这个作品的缺点：1、 开炮的成功率为70-80%，气体装入后短时间内不马上点燃，就点不着了，可能是主要有露气的地方。2、 开一次炮的时间较长，要15-20秒左右，主要是气体装入的太慢。3、 装弹数量比较少，只能装3个。作品图片（点击图片可以看大图）：ALEI2007.08.06ALEI的另一个作品：带语音识别的机器人RT550V步进电机的单片机控制 作者：李通 刘志垠摘要：本设计采用凌阳16 位单片机SPCE061A对步进电机进行控制，通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片L298N驱动步进电机；同时，用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制，并用数码管显示电机的转

7、速，采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动，从单片机输入信号；利用凌阳单片机的语音功能播报电机的转速。关键词： 步进电机 单片机 数码管一、 方案论证与比较1、 本设计的重点在于对步进电机的控制和驱动，设计中受控电机为四相六线制的步进电机（内阻33欧，步进1.8度，额定电压12V）方案一：使用多个功率放大器件驱动电机通过使用不同的放大电路和不同参数的器件，可以达到不同的放大的要求，放大后能够得到较大的功率。但是由于使用的是四相的步进电机，就需要对四路信号分别进行放大，由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，而且电路的制作也比较复杂。方案二：使用L298N芯片驱

8、动电机L298N芯片可以驱动两个二相电机（如图11），也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。图11通过比较，使用L298N芯片充分发挥了它的功能，能稳定地驱动步进电机，且价格不高，故选用L298N驱动电机。而使用L298N时，可以用L297来提供时序信号，可以节省单片机IO口的使用；也可以直接用单片机模拟出时序信号，由于控制并不复杂，故选用后者。2、 数码管显示电路的设计方案一：串行接法设计中要显示4位数字，用74LS164作为显示驱动，其中带锁存，使用串行接法可以节约IO口资源，但要使用S

9、IO，发送数据时容易控制。 方案二：并行接法使用并行接法时要对每个数码管用IO口单独输入数据，占用资源较多。由于设计中用一块单片机进行控制，资源有限，选择了方案一。另外，使用锁存也起到节约资源的作用。二、步进电机控制原理步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。步进电机的驱动电路根据

10、控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：(1)控制换相顺序通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-CD,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。(2)控制步进电机的转向如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。(3)控制步进电机的速度如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。三、理论设计综和以上选取的方案，总的流程如图32所示。图311、步进电机驱动电路

11、通过L298N构成步进电机的驱动电路,电路图如图32所示。通过单片机SPCE061A的IOB8IOB13对L298N的IN1IN4口和ENA、ENB口发送方波脉冲信号，起时序图如图33所示。图32图332、数码管显示电路的设计数码管的显示驱动使用74LS164，通过SPCE061A的IOB0和IOB1口对DATA和CLK发送数据。图343、4x4键盘电路在设计中，使用了标准的4x4键盘，其电路图如图35所示。单片机的A口低8位为键盘的接口。尽管设计要求中只需要4个键对步进电机的状态进行控制，但考虑到对控制功能的扩展，我们使用了4x4的键盘。图35四、程序设计在进行程序设计的过程中，主要分为五个

12、部分：双机通讯、语音报数、数字显示、步进电机驱动、键盘；其中双机通讯的实现和语音报时比较有特点，将其流程简要介绍如下，其他部分见附的程序。1、双机通讯图41我们在实现双机通讯的过程中使用了“三次握手”的方式，这是Intle网中成用的数据通讯确认协议，其流程图如图41所示。2、语音报数程序设计中语音报数使用的是SACMA2000，考虑到程序比较简单，首先使用了自动报数方式，但发现不能进行连续报数，于是使用了非自动方式，流程图如图42所示。图42五、结果分析与总结应该说这次课程设计还是基本达到了设计的要求，但是也存在着未能解决的问题，由于在执行语音程序时对资源的消耗比较大，在语音报数的时候会中断步

13、进电机驱动信号的输出，导致电机停转。为此，我们修改了方案，使用了两块单片机，通过双机通讯来传递信号，遗憾的是问题仍然没有得到解决。这次步进电机的综合实验我们学到了步进电机、数码管、4*4键盘、语音报数和双机通讯的使用，更重要的是学会了程序出问题时调试的方法，并养成了Debug的习惯，学到了程序出问题后怎样去解决的基本方法。参考文献：1谢自美电子线路设计、实验、测试（第二版）M武汉：华中理工大学出版社，2000.2薛钧义，张彦斌，樊波等凌阳十六位单片机原理及应用M北京：北京航空航天大学出版社，2003.EB/01 .EB/02 项目名称：远程实验室机器人控制系统。 所谓的实验室机器人，呵呵其实就

14、是一个搭了手提电脑的可移动机械臂，用手提电脑（学校的手提，不算钱）的缘故是我们想做无线控制，而用无线网卡对于我们来说最简单，还有就是方便做无线图象传输。 这个就是整个系统硬件上最重要的部分手部动作采集支架，只用了很便宜的电位器作角度的感应，所以精度呵呵，样子也有点简陋。不过还是资金的问题，本来sugar说用几个陀螺仪的 控制系统的其他部分，包括一个游戏操纵杆，用于控制机器人的行走，另一台手提，用于无线网卡通讯，还有摄像头监视，数据采集的查看等。 终于见到一个lego的东西了：RCX，用于数据采集的，具体是用VB做的，以后应该会把代码贴出来。 （似乎没用什么乐高的东西，呵呵，不过先发在这边，等全

15、部发完再转移到机器人展示区）_希望有一天能见到真正的RX-78，呵呵 发表于: Sat Sep 11, 2004 5:07 pm 发表主题: 最新消息西南科大机器人小组荣获亚太地区大学生机器人大赛亚军在刚刚结束的亚太地区“鹊桥相会”大学生机器人大赛决赛中，西南科大机器人竞赛小组迎战越南队，比赛刚开始，双方呈焦灼态势，此后不久越南队阻挡机器人发挥了速度快、移位灵活多变的特点，占得先机，最终赢得冠军。西南科大机器人小组荣获亚军。此外，经大赛评委认真评定，西南科大机器人竞赛小组还被授予最佳技术奖！ 下午3时55分，亚太地区“鹊桥相会”大学生机器人大赛颁奖典礼隆重举行。 有点遗憾啊 今天看到这个结果感

16、到非常遗憾! 非常可惜！ 意料之中，情理之外。 一定是人的问题!（当然不一是老师） 西南科技大学的加工已经没有什么问题，关键是思路，zh，你让学生感觉太累了，robotgogo，明年做指导一定要考虑少做垃圾东西，例如去年的保底方案，今年的一个小礼物机器人等空想方案。 明年我在方案、网络舆论、有需要的话还可以拉到祖国论坛上很多朋友支持你，抛开那两个老师，你带队！真正做学生自己的机器人！ 希望两位老师激流勇退，把天空真正留给学生，学生不会比你们差。张俐、吴健努力！取代他们，但是千万不要学习他们以前的一些做法，否则 。两位老师，两年了，robotgogo已经很厉害了，以前和他的接触中我觉得他更能把握

17、一些东西，如果你们退出，我们会改变对你们的印象，人毕竟是会改变的，我也代表学校保送中科大的部分学生，现在小组里的部分学生、祖国网友感谢你们。 周月，有空代我向黄老师表示问候，同时你也要感谢她，我知道有很多事情是她照顾你，但是你可能还不知道。 王娟，明年继续加入这个团队，要学精通一个东西，不能什么都学，学精通一个远比什么都学好。如果明年他们因为你的烧伤问题而不要你做机器人，我会在全国各大论坛上公布很多真相以及发动网友进攻他们。从另一个角度想，他们应该照顾你，有你在可能会令西科大更加光彩，可是他们没有这么想。 xky、小心、周兵、吕军、李科、李勇、白珊、李冬雪、继续努力！我会支持你们，以后万一有困难我能帮忙的就找我。