基于LPC2132的避障测距系统的设计与研究

４ 试 验 结 果
４ １ ＤＢ Ｐ ２的试 验 数据 处理 ． ２１
将已测位移数值转化为对应角度 的测量 ， 使得 系统能
够灵 活 应用 又 简便 易 行 ， 可靠 性 高 。 且
实验前 先 用 米 尺 选 取 了 １ ６组 已 知 距 离 ， 用 再
３ 系统 软件
本测距 系统 使 用 的 软件 平 台是 Ａ Ｓ。 是 由 Ｄ １ ２， Ａ Ｍ公 司提供 的专 门用 于 Ａ Ｍ 相关 应 用 开发 和 调试 Ｒ Ｒ 的综 合性 软 件 ， 一个 功 能 强 大 又 易 于使 用 的集 成 开 是
控制 技 术 的要 求也 越 来 越高 。为此 ， 究设 计 了一 种 基 于 Ｌ Ｃ １ ２和 Ｇ ２ ２测 距 传感 器 的 测 距 控 制 系 统 ， 研 Ｐ ２３ Ｐ Ｄ１ 给 出 了测距 系统 的原 理 和结 构 ， 设计 了测 距和 控 制程 序 ， 并进 行 了 自主测 试 与相 关 试 验 。试 验结 果 表 明 ， 制 过 程 控 简便 易 行 、 准确 性 高 、 成本 低 ， 可推 广 应用 到 智 能机 器 人制 作 和 多种 自主创 新 模型 实 践 中 。
作及其他科研试验项 目都有着极其重要 的作用。
图 １ 系统 组 成 框 图
１ 系统 结 构
本 测 控系 统 主 要 以 Ｌ Ｃ １ ２微 处 理 器 为 处 理 中 Ｐ ２３ 心 ， 有 位移 测量 、 面显 示 和 继 电保 护等 功 能 模块 。 含 界
系统 外 接 标 准 的 Ｒ ２２通 信 接 口， 现 与 监 控 系 统 Ｓ３ 实 Ｐ Ｃ机 之 间 的数 据 传 输 和 联 系 。 系 统组 成框 图 如 图 １
型的数字式红外 测距传 感器 ， 于模 型或机 器人 制 用 作， 成本低且便于安装 和使 用。Ｇ ２ １ Ｐ Ｄ ２利用 高频 调
制 的红 外 线 在 待 测 距 离 上 往 返 产 生 的 相 位 移 推 算 出
光束 的穿 越 时 间 △ ， 而根 据 Ｄ ＝ Ｃ ｔ２得 到距 离 ￡从 Ａ￣
关键词 ：Ｌ Ｃ １２ Ｐ Ｄ１ ；数字农业 Ｐ ２３ ；Ｃ ２ ２
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ２ ３ Ｐ ４ ． 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ） ９－ １ ０－ ３ ８ Ｘ（ ０ ０ ０ ０ ３ ０
０ 引 言
随着 机器 人 的应 用 从 制 造 业 向非 制 造 业 的不 断 扩展 ， 其在 农 业 上 得 到 广 泛 应 用 ， 为 数 字 农 业 作 尤 作 业 的重要 组 成 部 分 ， 将 促 进 农 业 机 械 自动 化 、 能 它 智 化 的发展 。为 了保 证 机器 人 不 迷 失 方 向 、 与其 它 障 不 碍物 相撞 、 利 完 成 作 业 任 务 ， 性 能 的 障 碍 物 判 别 顺 高
系统 就成 了农 业机 器 人 的重要 组成 部分 。
速 Ｆ Ａ Ｈ存储器 ， 个通信接 口， ＬＳ ４ ２个 ３ ２位定时器 ， １
个１ ０位 ８路 Ａ Ｃ，７个 Ｇ Ｉ Ｄ ４ ＰＯ以及 ９个 边沿 或 电平 触
发的外部中断 。
鉴 于 Ｌ Ｃ １２的强 大功 能 ， Ｐ ２３ 笔者 利 用 红 外测 距 避 障传 感器 的特 殊性 ， 计 了一 种 可较 准 确 实 现 位移 测 设 量 的控制 系统 ， 可通 过 软 件设 计 把 已测 位 移数 值 转 并 化为 测量 对 应 的角 度 。其 对 于 农 业 智 能 机 器 人 的制
本 文 利 用 Ａ Ｓ开发 、 Ｄ 编译 、 试 ， 用 Ｃ语 言编 写 调 采 的程 序 。程 序 流程 如 图 ３所示 。
输 出量 为模 拟 量 输 出 ， 出 电压 和探 测距 离 Ｄ 输 成 比例 。
２ ３ 显 示模块 ．
该 系 统为 测 试 方 便 ， 用 了 Ｓ ２ ６ 采 Ｇ１ ８ ４—０ Ａ 系 列 ３ 液 晶Байду номын сангаас 示模 块 。该 模 块 的 电气 特 性 ， 表 １所 示 （ ｓ 如 Ｖｓ
：０ Ｖ ｄ＝５ 。 Ｖ． ｄ Ｖ）
表 ｌ Ｓ １ ８４— ３ 液 晶 显 示 模 块 的 电 气 特性 图 Ｇ ２６ ０ Ａ
图 ３ 系 统 程 序 流 程 框 图
如 需 测 量 角 度 ， 先 设 法 构 建 一 个 三 角 形 ， 用 可 利 三 角形 的边 角关 系 ， 过 更 改 软 件 设 计 ， 容 易 实 现 通 很
收稿 日期 ：２ ０ ０ ９—１ ２ ２— ３ 作者简 介：丁向美 （ ９ ４一）， ， １８ 女 山西大 同人 ， 士研究 生 ， Ｅ—ｍ ｉ 硕 （ ａｌ ）
ｄ ｍ６ ３ ４１ ２＠ １ ３． ｏ 。 ｘ ８ ４ ６ ６ ｃｒ ｎ
２ ２ 位 移传 感器 。
本 实 验选 用 的 Ｇ ２ １ Ｐ Ｄ ２是 Ｓ Ａ Ｐ公 司 的 一 种新 Ｈ Ｒ
・
通讯作者 ：谢 守勇（ ９ ９一）， ， １６ 男 重庆人 ， 教授 。
ｌ０・ ３
２１ ０ ０年 ９月 Ｄ。其 技术 规 格 ： 探 测距 离／ ｍ：０～８ ｃ １ ０
工 作 电压／Ｖ： ４～５ ５ ． 标 准 电流 消耗／ｍ ３ ５ Ａ：３～ ０
农 机 化 研 究
第 ９期
２１ ０ ０年 ９月
农 机 化 研 究
第 ９期
基 于 Ｌ Ｃ２１ 的 避 障 测 距 系 统 的 设 计 与 研 究 Ｐ ２ ３
丁 向美 ，谢 守 勇 ，成
（ 南大 学 工程 技 术学 院 ， 重 庆 西 摘
莹
４０ １ ０ ７ ６）
要 ： 随 着数 字农 业 以及农 业 机 械化 的迅猛 发 展 ， 器 人 在 农 业 领 域 的 应 用 越 来 越 广 泛 ， 机 器 人 避 障 测 距 机 对
所示。
２ 系统硬件
系统 主要 电路 原理 ， 图 ２所示 。 如 ２ １ 单 片机处 理核心 ．
图２ 系统 电路 原 理 图
处 理核 心 Ｌ Ｃ １２是 一 个 支 持 实 时仿 真 和 跟 踪 Ｐ ２３ 的３ ２位 Ａ Ｍ７ Ｄ —Ｓ核 的微 处 理器 ， ６ ｋ 的高 Ｒ Ｔ ＭＩ 带 ４Ｂ