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实验八、C51输入/输出接口与红外导航 内容 搭建并测试IR发射和探测器对 探测和避开障碍物 高性能的IR导航 探测物体边缘 红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类： （1）辐射计，用于辐射和光谱测量； （2）有哪些信誉好的足球投注网站和跟踪系统，用于有哪些信誉好的足球投注网站和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪； （3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像； （4）红外测距和通信系统； （5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 红外传感器根据探测机理可分成为：光子探测器（基于光电效应）和热探测器（基于热效应）。 8.1 搭建并测试IR发射和探测器对 8.1.1 测试红外发射探测器 本任务中，你要用P1_4发送持续1秒的 38.5kHz的红外光，如果红外光被小车路径上的物体反射回来，红外检测器将给微控制器发送一个信号，让它知道已经检测到反射回的红外光。 让每个IR LED探测器组工作的关键是发送1 ms 频率为 38.5 kHz的红外信号，然后，立刻将IR探测器的输出存储到一个变量中。下面是一个例子,它发送 38.5 kHz信号给连接到P1_4的IR发射器，然后用位变量irDetectLeft存储连接到P15的IR探测器的输出。 for( counter=0;counter 38;counter++) { P1_3=1; delay_nus(13); P1_3=0; delay_nus(13); } irDetectLeft=P1_5state(); 8.1.2 红外检测器的输出 当没有IR信号返回时，探测器的输出状态为高(1)。当它探测到被物体反射的 38500 Hz和声时，它的输出为低(0)。 当发送红外信号后，IR探测器的输出处于低状态不到1毫秒，因此当发送完后立即将IR探测器的输出存储到变量中是很重要的。这些存储的值会显示在调试终端或被机器人用来导航。 建议用调试终端进行调试 /*内嵌汇编的方法:一般格式 #pragma ASM nop ； #pragma ENDASM，*/ void delay_nus(unsigned int i) //延时:i=12 ,i的最小延时单12 us { i=i/10; while(--i); } void delay_nms(unsigned int n) //延时n ms { n=n+1; while(--n) delay_nus(900); //延时 1ms,同时进行补偿 } for(i=0;i1;i++) { ;} 这是一个for空操作语句，它什么也不做，但能产生延时。我们可以用示波器测量，它能产生约12us延时。 for(i=0;i2;i++) { ; } //延时25us for(i=0;i125;i++){ ; } // 延时1ms左右 8.2 探测和避开障碍物 8.3 高性能的IR导航 8.3.1 物体检测状态显示 本实验中，你将制作并测试LED指示器，它将告诉你是否检测到物体，而不需要调试终端的帮助。如果你不在电脑旁边，这将很方便，你可以用此来排除你的IR检测电路的故障。 用两个LED，分别指示左右的红外接收情况 8.3.2 探测红外线干扰 如果你偶尔注意到即使检测范围内没有任何物体，你的宝贝车机器人指示探测到了物体，这说明附近的灯光正产生频率接近 38.5 kHz的红外光。如果你想在这种灯光下进行机器人比赛或演示，你的红外系统可能会停止工作。 编写红外干扰探测程序 8.3.3 红外检测范围调整 通过使宝贝车的前灯更亮，你可以增加它的检测范围。更小的电阻使通过LED的电流更多。更多的电流使LED更亮。本实验中，你将检测LED和IR LED串不同电阻值的效果。 调整检测距离的其他办法 8.3.4 优化程序，使小车更加灵活 前面已介绍过，宝贝车的动作实现可以有多种方式，编写动作函数然后在相应的条件下调用。那么在红外导航的情况下，对程序可以进行优化吗？ 8.4 俯视的探测器 我们来看一下，红外探测器向下能实现什么样的功能。 实验时可以用黑色的绝缘带模拟桌子边缘，这样小车就一直在绝缘带圈定的范围内行 走，而不会越界了。 else if((irDetectLeft==1)(irDetectRight==0)) //左转