武裝機(jī)動(dòng)平臺(tái)測(cè)距避障系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2011-02-27
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4 測(cè)距避障系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
超聲波測(cè)距系統(tǒng)的軟件由主程序、超聲測(cè)距子程序、溫度數(shù)據(jù)采集子程序、顯示子程序等組成。主程序和超聲測(cè)距子程序的流程圖分別如圖5和圖6所示。主程序首先在上電復(fù)位后，完成STC12C5412AD單片機(jī)及其外圍功能模塊的初始化。然后調(diào)用溫度采集控制程序，讀取當(dāng)前溫度值，并利用溫度補(bǔ)償程序，計(jì)算出當(dāng)前溫度下超聲波的波速。接著依次啟動(dòng)4路超聲波的發(fā)射，在超聲波發(fā)射過(guò)程中，屏蔽接收電路向單片機(jī)輸入信號(hào)。同時(shí)，使能定時(shí)器T1開(kāi)始計(jì)時(shí)。超聲波每次發(fā)射10個(gè)周期的信號(hào)，耗時(shí)為250μs。由于超聲波在發(fā)射過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生余波，同時(shí)
超聲波發(fā)射傳感器與接收傳感器相距較近，所以發(fā)射時(shí)會(huì)有部分余波未經(jīng)反射直接繞射到超聲波接收傳感器上，引起系統(tǒng)誤差。為了避免誤差，采用延遲接收的方法，在超聲波發(fā)射完1ms后開(kāi)放接收電路，并使能外部中斷，調(diào)用延時(shí)程序，等待超聲波回波，所以存在20 cm范圍內(nèi)盲區(qū)。若有回波，則引起中斷，調(diào)用中斷服務(wù)程序，讀取T1計(jì)數(shù)值，經(jīng)處理后，計(jì)算出距離，送LED顯示，同時(shí)把計(jì)算距離送至避障子程序入口，產(chǎn)生相應(yīng)的避障指令，控制機(jī)動(dòng)平臺(tái)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)、倒退等動(dòng)作。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172975.htm
文中把上述電路和算法應(yīng)用于武裝機(jī)動(dòng)平臺(tái)的測(cè)距避障系統(tǒng)，進(jìn)行了多次超聲波測(cè)距實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得數(shù)據(jù)分析比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速率較低時(shí)，測(cè)量距離與實(shí)際距離間的誤差較小，當(dāng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度增大時(shí)，測(cè)距誤差有所增大，基本達(dá)到了系統(tǒng)所要求的精度范圍。
5 結(jié)束語(yǔ)
本測(cè)距系統(tǒng)采用單片機(jī)作為主控芯片進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，充分利用其硬件資源，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，軟件編程易實(shí)現(xiàn)。在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了4路超聲波收發(fā)傳感器采集障礙物信息，同時(shí)加入溫度補(bǔ)償電路，提高測(cè)量精度。在編制系統(tǒng)軟件時(shí)，考慮到超聲波測(cè)距過(guò)程的“盲區(qū)”問(wèn)題，在虛假反射波到來(lái)之前這段時(shí)間內(nèi)禁止接收中斷的發(fā)生，避開(kāi)了虛假反射波帶來(lái)的干擾。實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本達(dá)到了系統(tǒng)所要求的精度范圍，
在武裝機(jī)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)上得到應(yīng)用。
評(píng)論