文档介绍：字数:2461来源:商情    2015年8期  字体:大中小  打印当页正文【摘要】以Arduino为基础,应用超声波反射与红外线反射原理设计智能避障小车。当小车在运行过程中,通过超声波传感器检测到的障碍物位置比较,选择无障碍方向行进一段距离。当小车在行进时遇到障碍物停止但又未及时停下,小车与障碍物距离将缩短会发生碰撞,此时,当快要碰撞时,小车上的红外传感器感应到近距离变化,便启动电机反转给小车一个克服运动惯性的动力,使其脱离碰撞的可能,从而完成一系列的避障动作。【关键词】Arduino单片机;超声波;红外,避障随着机械技术,越来越多产品要求轻薄小巧节省能源,同时还要求高性能智能化,而微电子技术的高速发展,使微电子技术在机械系统中应用的越来越广泛,满足了对产品智能化的要求,出现了各式各样的机电一体化系统。机电一体化的内容并不是简单的组合,而是彼此互补,有机结合,从而使机构和性能达到最优化。作为机电一体化的应用,本文介绍的基于Arduino的智能避障小车就是一个机电一体化结合的例子。在2005年,意大利一家高科技设计学校两位教师MassimoBanzi跟DavidCuartielles为解决学生在实验过程中找不到便宜好用的微处理器的问题,创建了Arduino开源项目,从此,开源硬件平台Arduino诞生了。Arduino的硬件是一个包含AtmelAVR单片机为核心的开发板和其他各种I/O电路板,软件的开发工具是使用基于Java框架编写的IDE,由于Arduino是在AtmelAVR单片机基础上的封装,所以编程语言风格与C语言类似。Arduino其调用的类库都做过二次封装,有C语言的基础就能够进行软件程序的编写,这也是Arduino较为流行的原因。一、Arduino板本小车的控制由ArduinoUNO板(图1)来完成。图1 开发板采用AtemlAvRATmega328处理器,本质就是一个将CPU、内存、外设等封装好的单芯片计算机。,在不同电压下的工作频率不一样。为了测试编写的应用程序和模块,通过USB串口与PC连接通讯,将程序发送至Arduino中测试。,在程序或模块测试完成后开始独立运行是可更换为外置电源为其提供电能,ArduinoI/O电路板有一个稳压器,允许同时接入多个电源,电路会自动选择最高可用电压的电源,然后接入稳压器。 ArduinoUNO提供了四组扩展插口,使Arduino方便连接外部电路。电路板上边缘部分包括数字引脚,接地连接,模拟输入,USART的TX和RX引脚。下边缘部分包括模拟电源和模拟输入接口。二、避障实现(一)超声波模块超声波是频率高于20KHz的机械波形,其波长短,衍射小,定向性好,反射效果显著。传感器发出高频定向声波遇到障碍物后反射回传感器,利用多普勒原理确定障碍物与小车距离。小车使用HC-SR04超声波检测传感器,采用DC5V供电,感应角度不超过15度,探测距离2cm-400cm。、tring(控制部分)、echo(接收部分)和GND四个引脚。模块包含发射器、接收器和集成控制电路,MAX232产生的较高电压加到发射部分的换能器上发射出超声波,接收端接收的声波通过运放电路分析信号。相关算法主要调用digi