第三章 半導(dǎo)體光電器件 二

1、光電智能小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shj) -光電子技術(shù)基礎(chǔ)共三十八頁紅外線輻射(fsh)溫度計(jì)外形共三十八頁紅外線輻射(fsh)溫度計(jì)外形 紅外線輻射(fsh)溫度計(jì)用于食品溫度測(cè)量共三十八頁紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸(jich)體溫測(cè)量中的應(yīng)用耳溫儀共三十八頁 紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸(jich)溫度測(cè)量中的應(yīng)用集成(j chn)IC 溫度測(cè)量共三十八頁 紅外線輻射溫度(wnd)計(jì)在非接觸溫度(wnd)測(cè)量中的應(yīng)用（續(xù)）利用紅色激光瞄準(zhǔn)被測(cè)物（冷藏牛奶(ni ni)和面食）共三十八頁共三十八頁共三十八頁共三十八頁共三十八頁光電智能(zh nn)小車系統(tǒng)項(xiàng)目1.光電循跡、測(cè)速、避障；2.環(huán)境光強(qiáng)監(jiān)測(cè)；3.

2、紅外遙控、無線遙控；4.圖像傳輸(chun sh)處理；共三十八頁1小車循跡測(cè)速原理2系統(tǒng)(xtng)模塊組成結(jié)構(gòu) 3系統(tǒng)方案 一、循跡、測(cè)速、避障小車(xioch)系統(tǒng)設(shè)計(jì)共三十八頁道路檢測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)紅外檢測(cè)檢測(cè)信息速度快調(diào)試簡單成本低道路參數(shù)檢測(cè)精度低道路參數(shù)檢測(cè)種類少傳感器個(gè)數(shù)較多攝像頭檢測(cè)/CCD檢測(cè)前瞻距離大監(jiān)測(cè)范圍寬檢測(cè)道路參數(shù)多電路設(shè)計(jì)復(fù)雜；軟件計(jì)算量大；檢測(cè)信息更新速率慢；1.1 小車(xioch)循跡測(cè)速原理共三十八頁黑色和白色路面對(duì)光的反射程度(chngd)不同白色反射程度強(qiáng)，而黑色反射程度弱共三十八頁利用紅外采集模塊(m kui)中的紅外發(fā)射接收對(duì)管檢測(cè)路面上的軌跡將軌

3、跡信息送到單片機(jī)單片機(jī)采用模糊推理求出轉(zhuǎn)向的角度和行走速度，然后去控制行走部分最終完成智能小車可以按照路面上的軌跡運(yùn)行。 共三十八頁2、系統(tǒng)模塊(m kui)組成結(jié)構(gòu) 紅外對(duì)管超聲波傳感器紅外對(duì)管光敏電阻(un mn din z)光敏二極管、硅光電池共三十八頁3、系統(tǒng)(xtng)方案 共三十八頁3.1 尋跡(xn j)傳感器模塊方案1：用光敏電阻組成(z chn)光敏探測(cè)器。方案2：用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對(duì)管尋跡傳感器。方案3：用光電對(duì)管： RPR220型、ST168、ST188型等共三十八頁3.2 傳感器的安裝(nzhung)共三十八頁P(yáng)2.圖10 采集(cij)電路圖P2.P2.

4、P2.P2.共三十八頁P(yáng)2.7P2.6P2.5P2.4P2.3小車狀態(tài)控制方法01110軌跡居中前進(jìn)11100小車偏右左轉(zhuǎn)110001000000111小車偏左右轉(zhuǎn)000110000100000沒在軌跡上后退共三十八頁啟動(dòng)循跡模式探測(cè)黑線是否檢測(cè)到黑線判斷處理程序向左轉(zhuǎn)Turnleft2向左轉(zhuǎn)Turnleft1向右轉(zhuǎn)Turnright1向右轉(zhuǎn)TurnLright2繼續(xù)前進(jìn)NY 小車(xioch)循跡流程圖共三十八頁3.3 控制器模塊(m kui)共三十八頁方案1：采用10節(jié)1.5V干電池供電，電壓達(dá)到15V。方案2：采用3節(jié)4.2V可充電式鋰電池串聯(lián)共12.6V。方案3：電源采用雙路開關(guān)電源。

5、明偉牌D-30W雙路開關(guān)電源。輸出（5V、12V）。自制(zzh)電源：采用兩片7812將電壓穩(wěn)壓至12V后給直流電機(jī)供電，然后采用2576將電壓穩(wěn)至5V。3.4 電源模塊共三十八頁共三十八頁3.5 電機(jī)及驅(qū)動(dòng)(q dn)模塊（1）電機(jī)選擇：電機(jī)采用直流減速電機(jī)：減速比1:60（2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)：專用芯片L298N 作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、 一片L298N可以分別控制(kngzh)兩個(gè)直流電機(jī) L298N外部引腳 L298N輸入輸出關(guān)系共三十八頁1.減速電機(jī) ：采用PWM驅(qū)動(dòng)(q dn)方法，占空比越大、電機(jī)的速度越 快；電機(jī)驅(qū)動(dòng)(q dn)芯片可以采L298N、18200、MC33886 2.伺服電機(jī)

6、：1.當(dāng)高電平等于1.5ms時(shí)，兩小車車輪(ch ln)處于停止2.當(dāng)高電平大于1.5ms時(shí)，車輪會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)3.當(dāng)高電平小于1.5ms時(shí)，車輪會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)共三十八頁L298N電機(jī)(dinj)驅(qū)動(dòng)電路共三十八頁 3.6 小車(xioch)測(cè)速方案1：采用采用霍爾開關(guān)元器件A44E檢測(cè)輪子上的小磁鐵從而(cng r)給單片機(jī)中斷脈沖，達(dá)到測(cè)量速度的作用。方案2：采用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)速。通過對(duì)方案1、方案2的比較其優(yōu)缺點(diǎn)，綜合多方面因素決定選用方案1，其原理圖接線如圖 共三十八頁 3.7 小車(xioch)避障 方案一：采用一只紅外對(duì)管置于小車中。 方案二：采用二只紅外對(duì)管分別置于小車的前端兩側(cè)，

7、方向與小車前進(jìn)方向平行，對(duì)小車與障礙物相對(duì)(xingdu)距離和方位能作出較為準(zhǔn)確的判別和及時(shí)反應(yīng)。 方案三：采用一只紅外對(duì)管置于小車右側(cè)。 方案四：一個(gè)紅外對(duì)管在前，四個(gè)紅外對(duì)管在旁。僅左長左長和左短共三十八頁紅外檢測(cè)超聲波檢測(cè)檢測(cè)距離410cm0.104.00m精確度1cm1cm受外界環(huán)境干擾程度易受外界環(huán)境干擾不易受外界環(huán)境干擾硬件電路所需元器件少，尺寸小，安裝簡便稍復(fù)雜，安裝簡便成本8元左右6元左右共三十八頁3.8 光源探測(cè)(tnc)電路共三十八頁二、環(huán)境(hunjng)光強(qiáng)監(jiān)測(cè)共三十八頁共三十八頁1、通過一個(gè)密閉的、不可透光的小空盒，把一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)照度計(jì)的探頭、一個(gè)白光源以及本實(shí)驗(yàn)中使用

8、的光電二極管探頭三者放在一起，其中保證白光源能都能充分均勻照射到兩個(gè)探頭。 2、調(diào)節(jié)光源照度，通過標(biāo)準(zhǔn)照度計(jì)我們可以知道此時(shí)的照度，依次從小到大，每隔20lx測(cè)量一次輸出電壓的大小并記錄下來，本實(shí)驗(yàn)測(cè)量中最大值設(shè)在2000lx，測(cè)到此值后，再從大到小測(cè)量一次，最終結(jié)果去兩者平均值，以減小誤差。3、將測(cè)量出來的數(shù)據(jù)通過Origin軟件模擬出函數(shù)關(guān)系，我們發(fā)現(xiàn)照度值與電壓值呈線性關(guān)系。把尋找出的函數(shù)關(guān)系編寫(binxi)進(jìn)程序，并寫入單片機(jī)。共三十八頁共三十八頁三、系統(tǒng)(xtng)顯示共三十八頁內(nèi)容摘要光電智能小車系統(tǒng)設(shè)計(jì) -光電子技術(shù)基礎(chǔ)。光電智能小車系統(tǒng)設(shè)計(jì) -光電子技術(shù)基礎(chǔ)。1.光電循跡、測(cè)速、避障。一、循跡、測(cè)速、避障小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)。白色反射程度強(qiáng)，而黑色反射程度弱。利用紅外采集模塊(m kui)中的紅外發(fā)射接收對(duì)管檢測(cè)路面上的軌跡