红外测距系统 - 请问什么是红外测距系统？

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请问什么是红外测距系统？

1. 回答人: 匿名时间: 10-10 19:34:31

摘　要：介绍基于PIC单片机的越障机器人红外测距系统，给出了系统的硬件结构，电路设计和软件设计。试验结果表明，设计方案可行，系统工作稳定可靠。　　关键词：红外传感器；PIC16F877；A/D转换 RangemeasurementInfraredSystemBasedonPIC16F877 SONGYiqun,DUHuasheng,DONGErbao (UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China) 　　Abstract:ThisarticleintroducesakindofrangemeasurementsysteminmobilerobotbasedonPICmicrocontrollerandinfraredsensor.Itpresentsthehardwareconfiguration,theelectriccircuitdesignandthesoftwaredesign.Itisprovedbyexperimentthatthesystemworksstablyandreliably. 　　Keywords:infraredsensor;PIC16F877;A/Dconverter 　　越障机器人在行进过程中需要不断地获取关于前方障碍的信息，从而对机器人进行有效地控制。由于机器人体积小，对传感器要求精度高，因此采用单片机进行控制。PIC16F877内有8通道、具有10位精度的A/D转换模块，我们利用这种单片机设计了一个红外测距系统。 1红外传感器的原理　　传感器的红外发光管发出红外光，光敏接收管接收前方物体反射光；接收管接收的光强随反射物体的距离变化，据此判断前方是否有障碍物并根据接收信号强弱判断物体的距离。 2PIC16F877简介　　PIC16F877单片机是由美国Microchip公司生产的8位单片微机，具有独特的RISC(精简指令集)结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构，使指令只有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用CISC结构的8位单片机相比，可以达到2∶1的代码压缩，速度提高4倍。　　P1C16F877芯片上集成有8K的Flash可重复编程存储器，368byte的数据存储器，256byte的EEPROM数据存储器，3个定时/计数器，2个集捕捉、比较、脉宽调制3项功能于一身的CCP模块，同步串行通信端口，10位多通道A/D转换器，以及时钟、上电复位、看门狗等。芯片引脚共40条。 3基于PIC16F877的红外测距系统 3.1硬件电路设计　　首先利用红外发光管TLN205发射红外光，红外光在遇到前面的障碍物反射，由红外接收管TPS708接收，此时TPS708会产生一个与光强相对应的电流。电流经由LM358两级放大后，在输出端可以得到一个0～3V的模拟电压，作为PIC16F877单片机RA0端口的模拟输入量。单片机在完成初始化和端口选择后，即开始进行A/D转换，重复等待与检查转换完成标志值是否已为零，最后将转换结果通过译码器74LS138在LED上显示出来。　　红外光发射及接收电路如图1所示，Vin为控制输入信号(采用高低电平输入)，以控制发光管的开关。单片机硬件连接图电路如图2所示。 3.2软件设计　　主程序和A/D转换子程序流程图如图3和图4所示。 3.2.1设定输入/输出引脚　　PIC16F877单片机D口的8个端口作为数据输出使用，同时将A口的RA0引脚设定为模拟电压输入。控制D口输入/输出功能的TRISD寄存器(地址为88h)全设为0；A口输入输出功能的TRISA寄存器(地址为85h)〈0〉位为1。PIC指令如下所示：　bankelTRISD；选择寄存器所在的数据存储体 　clrfTRISD；设定D口为数据输出口 　bsfTRISA,0；设定RA0位输入口 3.2.2A/D转换　　PIC16F877单片机A/D转换的初始设定存放在A/DCON1寄存器(地址为9fH)与A/DCON0寄存器(地址为1fH)中。A/D转换初始设定与选择模拟输入端的程序如下：　 　　A/D转换启动的控制信号是A/DCON0寄存器的〈2〉位，设为1表示启动转换，设为0表示不要转换。A/D转换的结果放在A/DRESH及A/DRESL寄存器，程序如下：　 4试验结论　　按上述设计，我们制作了实际的红外测距系统，并进行了测量实验。图5为实验曲线，其中虚线代表拟合后的二次曲线，曲线拟合采用matlab提供的拟合函数polyfit。从图中可以看出，所设计的红外传感器能够实现0～25cm之间的距离测量，且具有较高的精度，完全能够满足控制要求。

2. 回答人: 匿名时间: 08-29 12:37:31

红外测距系统就是红外测距仪.不仅可以准确快捷的用来测量距离，计算面积和体积，而且更方便、安全、可靠，尤其在测量较远距离时。因此被广泛应用于以下领域：建筑工程、内外装修、舞台布置、房屋验收鉴定、测绘行业、林业、市政工程、交通事故现场测量等。
红外测距原理和雷达测距原理相似，是发射红外线然后测量回波时间，光速乘以时间再除以2就得到距离。由于光速很快，而红外测距仪一般测量距离比较短，用常规的脉冲法（发射一个脉冲然后计算收到反射脉冲的时间）常常因为时间过短而无法测量，所以一般是将红外线发射功率调制上一个较低的频率，然后测量回波与发射波的相位差，根据相位差可以计算出回波时间。

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