红外循迹模块PID循迹.pdf_红外识别寻迹的原理 - CSDN文库

红外传感器PID循迹

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一种基于红外循迹传感器的 PID 循迹算法

红外传感器循迹原理如图 1 所示：

图 1 红外传感器原理

红外二极管发射红外光，接收管接受反射的红外光信号。不同的颜色反光效果不同，如

果红外光照射在黑色物体上，由于黑色物体对光的吸收能力强，反射的光很少。但照在白色

物体上，由于白色物体对光的吸收能力弱，反射的光较多。从而当红外二极管发出的光照射

在不同颜色的物体上时，接收管接受的红外光强度也不同，从而可以判断出前面物体的颜色。

图 2 赛道

红外循迹就是根据这个原理，将红外模块安装在寻迹小车上，然后再赛道上面贴上黑色

胶带，当检测到黑色时说明小车在黑线上，检测到白色是说明小车偏离黑线，则需要向黑线

靠近，赛道如图 2 所示。市面上大多数红外循迹传感器采用数字式的，也就是将红外接收管

接受到的模拟量信号通过电压比较转换为 0 和 1 的数值信号，按照这种方法寻线的话至少需

要两个红外传感器，固定在黑线两侧，当左边红外传感器检测到偏离黑线时往右偏，当右边

红外传感器检测到偏离黑线时往左偏。这样确实可以寻线，但是寻线效果相当不好，这样寻

线有以下几个缺点：

①寻线精度差

②容易偏离轨迹

③寻线速度慢

不过也有优点，优点就是程序简单。市场上也有五路的和七路的但是这样效果也就好那么一

点。其实市场上这种将模拟量变成数字量的方法本身就将精度很高的传感器变为精度低的

了。因为采集红外接收管信号的方式是通过 AD 采集，如果是 10 位 AD 的话精度位 1024，

采用 STM32F103C8T6 的话有 12 位 AD，采集的精度位 4096。但这种采集精度高的处理方法

是比较好，但是处理的过程相对麻烦，大致思路就是单片机通过内部 AD 采集循迹传感器模

拟量，然后通过 PID 参数控制舵机角度。

下面我要介绍的红外循迹模块也就是这种直接通过单片机内部 AD 采集红外循迹传感器数

据，然后根据数据 PID 动态调调节舵机角度的方法。采用的红外循迹模块为三路循迹模块实

物如图 3 所示，电路原理图如图 4 所示。

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评论5

小埋妹妹

2023-07-26

：这个文件对于设计红外循迹模块PID循迹的人来说是一个值得参考的资料，介绍详细，内容丰富。

Dinvent

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