單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)易智能機(jī)器人

2.3 傳感器單元

　　整個(gè)機(jī)器人共采用了9個(gè)傳感器，分布在整個(gè)機(jī)器人的不同部位，相互配合起不同的作用，見圖4。

　　圖4中各傳感器說明如下：

　　傳感器1置于機(jī)器人正前方朝下的金屬探測(cè)傳感器，用于探測(cè)金屬。

　　傳感器2置于機(jī)器人正前方朝前的超聲波傳感器，用于檢測(cè)障礙物。超聲波來源于555產(chǎn)生40 kHz的方波信號(hào)，經(jīng)超聲波發(fā)射頭發(fā)出。發(fā)射頭不斷發(fā)出信號(hào)，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，信號(hào)會(huì)被反射回來，從而接收頭會(huì)接受到信號(hào)，將信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的判斷和處理。

　　傳感器3置于機(jī)器人正前方朝下的紅外光電傳感器，用于檢測(cè)停止線。紅外發(fā)射管發(fā)出信號(hào)，經(jīng)不同的反射介質(zhì)反射，根據(jù)紅外接收管是否接收到信號(hào)做出相應(yīng)的判斷。

　　傳感器4、5置于機(jī)器人底座下方朝下的紅外光電傳感器，用于檢測(cè)地面的引導(dǎo)線，原理同傳感器3。

　　傳感器6、7置于機(jī)器人正前方朝前的光敏電阻傳感器，用于尋找光源。當(dāng)機(jī)器人前方有光源照射時(shí)，光敏電阻的大小將會(huì)改變，將2個(gè)傳感器的改變量進(jìn)行比較處理后送入單片機(jī)，單片機(jī)將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)整信號(hào)，使機(jī)器人朝光強(qiáng)的方向行走。

　　傳感器8置于機(jī)器人后方兩側(cè)朝外的超聲波傳感器，用于在機(jī)器人遇到障礙物時(shí)的轉(zhuǎn)彎處理，判斷機(jī)器人是否完全繞開障礙物，原理同傳感器2。

　　傳感器9置于機(jī)器人正后方的光電碼盤，用于計(jì)里程，借助于鼠標(biāo)原理，選用直徑為2.6 cm的塑料小輪自制光電碼盤，經(jīng)過打磨使其周長(zhǎng)為8 cm，再在該小輪上打等距離的8個(gè)孔，如圖5所示。最小測(cè)距精度可達(dá)到1 cm，足以滿足要求，兩側(cè)裝上光電傳感器，將其安裝在車尾，使之與車的行駛同步。就實(shí)際情況自制出來的各個(gè)孔之間的距離無法精確相等，但經(jīng)過具體測(cè)量該光電碼盤，能保證行駛50 cm產(chǎn)生50個(gè)脈沖，于是采用其作為計(jì)算距離的基準(zhǔn)單位。在直道區(qū)，可由該電路產(chǎn)生的脈沖數(shù)，計(jì)算出鐵片中心線至起跑線間的距離。

　　此外，為了清楚直觀地觀察到各傳感器的工作狀態(tài)，電路中還專門為每個(gè)傳感器設(shè)計(jì)了工作指示燈，實(shí)時(shí)顯示每個(gè)傳感器的工作狀態(tài)。

　　2.4 鍵盤輸入單元

　　鍵盤輸入單元采用獨(dú)立式鍵盤，由2個(gè)按鍵組成，其中一個(gè)為啟動(dòng)鍵，另一個(gè)為顯示切換鍵，當(dāng)機(jī)器人行走完全程后，按下該鍵，將顯示整個(gè)行走過程的時(shí)間。