基于ARM的電腦鼠走迷宮的研究
2.4 傳感器模塊
2.4.1 傳感器模塊組成
傳感器模塊采用紅外傳感器:紅外線發(fā)射對管SIR563ST3F和IRM8601S,紅外線收發(fā)對管IR204和PD204-6B。紅外線發(fā)射管SIR563ST3F最大輻射角約為30°,工作中心頻率38 kHz;紅外線接受管IRM8601S為一體式紅外線接收頭,最佳工作波長940 nm??梢酝ㄟ^設置不同的發(fā)射頻率來實現(xiàn)用一個紅外傳感器完成遠距和近距探測的功能。紅外線發(fā)射管IR204和紅外線接收管PD204-6B工作波長均為940 nm,它們固定在兩輪內(nèi)側(cè),并在輪內(nèi)貼上黑白碼盤,碼盤隨車輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,當傳感器正對著碼盤黑色條紋時,輸出高電平,反之低電平。通過GPIO口中斷檢測電平變化,就可以計算并記錄電腦鼠行走的距離。
2.4.2 傳感器模塊功能
(1)路程檢測。由安裝在兩輪內(nèi)側(cè)的紅外線收發(fā)管IR204和PD204-6B,對黑白碼盤條紋進行計數(shù),按照迷宮單元的長度為單位進行路程計數(shù),以記錄電腦鼠在迷宮中的方位坐標,同時還可以精確地實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。
(2)岔口檢測。岔口檢測由安裝在正前、左前、右前的3個紅外線發(fā)射對管SZR563ST3F和IRM8601S實現(xiàn),工作波長940 nm,實現(xiàn)遠紅外測距功能,探測前、左、右有無障礙。
(3)姿勢修正。姿勢修正由左右2個紅外線發(fā)射對管SIR563ST3F和IRM8601S實現(xiàn),發(fā)射信號約30.5 kHz,實現(xiàn)近紅外測距功能,保持電腦鼠在中軸線附近行走,避免撞擊迷宮。值得注意的是,在轉(zhuǎn)彎過程中不要進行姿勢修正,這樣有可能導致轉(zhuǎn)彎的角度出現(xiàn)偏差,即電腦鼠只是在前進的過程中才進行姿勢修正。
2.5 電機控制模塊
電機控制模塊主要負責控制電腦鼠的運動,包括電機和電機驅(qū)動電路兩部分。電機為兩個兩相四線制步進電機,工作電壓為7.4 V。電機驅(qū)動芯片采用BA6845FS,每個芯片包含2個H橋,它的最大驅(qū)動電流為1 A,且在輸入邏輯的控制下輸出有3種模式:正向、反向和停止。
3 電腦鼠軟件研究與實現(xiàn)
電腦鼠的軟件部分主要用來檢測迷宮環(huán)境,傳送控制信號給相應的硬件模塊,對在迷宮中行走的電腦鼠進行制導與導航。其主要由迷宮搜索主程序和其他實現(xiàn)各種功能的子程序組成,主程序主要起到搜索探測迷宮和決策功能,而其他各種功能則是通過調(diào)用其相應子程序來實現(xiàn)的,搜索流程如圖2所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/162073.htm
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