当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式硬件

谢洪  摘要 介绍使用基于单片机控制红外编码探测障碍的方案及实现的方法,以解决使用红外线自动感知障碍设备时出现的接收设备本身主动发送信号的干扰问题。该方案已应用于一种单片机控制的自动给液器中,能有效抵抗干扰信号,并稳定地运行于各种不同的场合;该方案也可应用在以无线电波和超声波为介质的障碍物测量中。  关键词 单片机 红外 编码 探测 抗干扰1 探测障碍的原理  在室内自动感知障碍的设备中,常使用红外线探测障碍物的存在与否。探测的基本原理是:在测量的范围内,主动向探测方向发射红外信号,如果存在障碍物,就会把发射的信号反射回发送端。在发送端,如果收到反射的信号,就确认障碍物的存在。  但是在实际应用中,红外干扰源较多;而且在有反射光的情况下,由于光线的干扰,很容易判断失误,出现虚警。因此,有些设备在发射信号时,改进为发送一串连续的红外脉冲,然后接收反射的信号。如果接收到的红外脉冲数量超过某一门限值时,就判断障碍存在。这种方法尽管在一定程度上可以降低虚警率,但实验表明,在较强的反射光和使用电子镇流器方式的日光灯起辉时,仍很容易出现干扰现象。  本文提出解决干扰的方案是:由单片机控制发射有一定意义的红外编码脉冲串,同时,单片机接收该脉冲串。如果接收到的信号和发射的信号基本一致,才判断为有障碍物的存在。  探测障碍的原理框图如图1所示。
图1 探测障碍原理框图2 电路设计  在实测电路中,使用台湾义隆公司的em78p156e单片机,红外发射管为mie552a2,红外接收头为宁波甬晶微电子有限公司的nb0038,电路如图2所示。
图2 红外编码探测障碍电路  当需要探测障碍物时,单片机u1首先让u2红外接收头 nb0038接通电源。在发射电路中,d2为红外发射管,u1的p51引脚输出编码脉冲,通过q2控制d2发射红外信号。当有红外信号进入接收头时,u2的输出端出现高电位,并送到u1的p67引脚。  nb0038是用于红外接收的一体化接收头,采用环氧树脂封装,把独立的pin二极管同前置放大器集成在同一封装上。其内部结构框图如图3所示。接收的载波中心频率为38.0 khz。
图3 nb0038内部结构框图3 编码脉冲的产生和接收  在实际使用中,由于em78p156e单片机的工作频率是4 mhz,载波脉冲采用26 μs,其中高电位是10 μs,低电位是16 μs,占空比是38.5%。在产生载波时,要检测是否有反射信号。反射信号的检测是单片机利用低电位的16 μs时间内判断接收引脚是否存在相应的发射信号。  为了确定需要编码的调制信号脉冲宽度,在1 000个nb0038的接收头中,随意选择 30个作实验。在约20 cm的距离内出现表面不光滑的障碍物,从单片机通过红外发射管发射信号到nb0038接收信号,检测出现在接收引脚为高电平时的载波脉冲量如表1所列。表1 载波脉冲数统计
  因此,选择调制信号脉冲为24个载波脉冲宽度为:  发射信号的格式如图4所示。
图4 发射信号的格式3.1 编码“1”脉冲产生和接收  (1) 产生一个占空比为38.5%的载波脉冲
  首先,使红外发射控制p51=1,发射红外信号,保持时间是10 μs。然后,重新使p51=0,停止发射红外信号,保持时间是16 μs。  (2) 判断是否存在反射信号“1”
  在发射到第17、19、21和23个载波脉冲时,在停止发射红外信号的16 μs内,检测接收引脚p52。如果p52=1,则表明存在反射信号;如果p52=0,则认为无反射信号。  在这4次判断过程中,如果有3次以上判断为存在反射信号,则确认接收到反射的“1”。  实现的软件流程如图5所示。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭