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安卓手机蓝牙遥控智能车设计(四)
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安卓手机蓝牙遥控智能车设计(四)
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跨世纪大傻瓜
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发布时间: 2020-05-19
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4.4 超声波避障模块软件设计 为了实现在自动运行状态下的无障碍运行,本设计采用三个HC-SR04超声波模块,成对称分布安装在小车头部,利用三个超声波模块检测小车距离障碍物的距离,能够探测到的范围更大,能够消除小车自动运行的死角,实现无障碍避障运行。 4.4.1超声波时序图 如图4-4时序图表明只需要采用单片机IO口触发HC-SR04超声波模块Trig引脚,为其提供一个10uS 以上脉冲触发信号,该模块内部将发出8 个40kHz 周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号,HC-SR04超声波模块Echo端输出一个高电平即输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式:uS/58=厘米或者uS/148=英寸;或是:距离=高电平时间*声速(340M/S)/2。 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202005/0c2204d0d5db454ece2b5cd59ee66cf7.png) 4.4.2 避障子程序流程图 在自动运行模式下,本设计采用三个超声波模块实现避障功能,采用STC 15F2K61S2单片机的定时器0计算小车距离障碍物的距离,设定障碍物距离小于等于40cm时,通过单片机指令控制小车两侧直流电机的运行,执行避障操作。设置变量distance_l、distance_m、distance_r分别为左中右三个超声波距离障碍物的距离,具体超声波避障子程序流程图如图4-5所示。 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202005/15bef3b82d9169d207386de81082a881.png) 4.5 DS18B20测温报警模块软件设计 DS18B20有六条控制命令,如表4-1所示: ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202005/1dd2dd98d968d7f80770c0c94acda9a2.png) CPU对DS18B20的访问流程是:先对DS18B20初始化,再进行ROM操作命令,最后才能对存储器操作,数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程,根据DS18B20的通讯协议,须经三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。 另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,它有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。单总线的所有处理均从初始化开始。初始化过程是主机通过向作为从机的DS18B20芯片发一个有时间宽度要求的初始化脉冲实现的。初始化后,才可进行读写操作。ROM操作命令总线主机检测到DS18B20的存在,便可以发出ROM操作命令之一。对DS18B20操作,先跳过ROM,即是启动DS18B20进行温度变换,之后通过匹配ROM 再逐一地读回每个DS18B20的温度数据。在DS18B20组成的测温系统中,主机在发出跳过ROM命令之后,再发出温度转换启动码44H,就可以实现DS18B20的温度转换,再经过250ms后,就可以用很少的时间读取温度值。DS18B20测温子程序流程图如图4-6所示。 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202005/ec31c53a740e541c3b081b5348a0a9e5.png) 5 技术经济分析 本设计致力于智能家居和智能移动机器人的开发和应用上,在设计的过程中,从硬件电路的搭建焊接和调试,保证硬件电路无任何的电气方面的故障和性能方面的不匹配,以及在软件的编程和调试过程中,使用的工具和元器件虽然都非常简化,在制作的过程中都很容易实现,但是其性价比较高,所制作的智能遥控小车可以作为智能家居和智能移动机器人的模型,具有很重要的现实价值和研究的意义。表6-1是本次设计制作的零件清单和费用。 ![](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202005/35e480474bc6279ccd97ba04426fb4db.png)
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