超声波与舵机结合实现小车避障系统

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0 下载量 172 浏览量 更新于2024-08-03 收藏 31KB DOC 举报
"这篇内容是关于使用舵机和超声波传感器实现小车避障的项目,涉及到微控制器编程、传感器应用以及电机控制等基础知识。" 在这个项目中,小车避障系统通过集成舵机来调整车辆的方向,利用超声波传感器测量与障碍物之间的距离,从而实现自动避障功能。以下是对关键知识点的详细说明: 1. **舵机(Servo)**:舵机是一种可精确控制角度的微型电动机,常用于机器人和遥控模型中,通过接收来自控制器的脉宽调制(PWM)信号来改变其轴的角度。在这个项目中,舵机可能被用来调整小车的转向。 2. **超声波传感器**:超声波传感器利用发送和接收超声波脉冲来测量距离。它向周围环境发送一个超声波信号,然后计算接收到回波的时间差,进而转换为距离。在这个避障系统中,超声波传感器(如Trig和Echo引脚所对应)用于检测前方障碍物的距离,确保小车在安全距离内避开障碍。 3. **微控制器编程**:代码是基于8位微控制器(可能是51系列)编写的,使用了汇编语言。`#include<reg52.h>`和`#include<intrins.h>`包含了51系列微控制器的寄存器定义和内联函数支持。`#define`语句用于定义别名,简化代码中的变量和端口引用。定时器0(Timer0)被用作中断服务,用于超声波测距。 4. **电机控制**:代码中定义了四个输出引脚(z1, z0, y1, y0)分别控制左右两个电机的正反转。通过设置这些引脚的电平,可以控制电机的转动方向和速度,实现小车的前进、后退、左转和右转。 5. **中断服务函数**:`timer0(void)interrupt 1 using 0`是定时器0的中断服务程序,中断1是定时器0的中断向量。在这个函数中,定时器0的计数值被重置,并处理超声波测距的相关逻辑。 6. **超声波测距算法**:超声波传感器的工作原理是通过发送一个脉冲,然后测量接收到回波的时间。时间差乘以声速(大约340m/s)再除以2,即可得到到障碍物的距离。代码中的`timeT_counter`和`distance`变量可能用于存储这个时间差并计算距离。 7. **控制逻辑**:根据检测到的距离和预设的阈值,小车会执行相应的动作,如避障转弯或停止。这部分逻辑没有在给出的代码片段中完全展示,但可以通过分析`zhiz()`、`youz()`、`zuoz()`、`hout()`和`tingz()`等函数的功能推断出。 8. **延迟函数**:`DelayUs()`和`delay()`函数用于实现微秒和毫秒级别的延时,这对于精确控制超声波传感器的发送和接收以及电机的控制至关重要。 这个项目将基础的电子学、传感器技术、微控制器编程和机械运动控制融合在一起,提供了一个实际的机器人避障解决方案。通过理解和实践这样的项目,开发者可以提高对嵌入式系统设计和物联网应用的理解。