機器人避障超聲波測距系統(tǒng)(硬件)_圖文

1、機器人避障超聲波測距系統(tǒng)第一章緒論1.1 課題研究的背景及意義機器人技術(shù)是在新技術(shù)革命中迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科,它在眾多的科技領(lǐng)域與生產(chǎn)部門中得到了廣泛的應(yīng)用,并顯示出強大的生命力。它是集精密機械、光學(xué)、電子學(xué)、檢測、自動控制、計算機和人工智能等技術(shù)于一體,形成的一門綜合性的新技術(shù)學(xué)科。機器人的發(fā)展有很長的歷史,早在三國時代,諸葛亮造的“木牛流馬”就是古代機器人的一種雛形。機器人(robot一詞來源于 1920 年捷克作家卡雷爾查培克所編寫的戲劇中的人造勞動者,在那里機器人被描寫成像奴隸那樣進(jìn)行勞動的機器。后來作為一種虛構(gòu)的機械出現(xiàn)在許多作品中,代替人們?nèi)ネ瓿赡承┕ぷ?。在機器人發(fā)展歷史上,

2、存在兩條不同的技術(shù)路線:一條是日本和瑞典所走的“需求牽引,技術(shù)驅(qū)動”,他們把美國開拓的機器人,結(jié)合工業(yè)發(fā)展的需求,開發(fā)出一定系列特定應(yīng)用的機器人,如弧焊、點焊、建筑等等,從而形成了龐大的機器人產(chǎn)業(yè);另一條是把機器人作為研究人工智能的載體?？闯墒怯嬎銠C科學(xué)的一部分,單純從技術(shù)上仿人的某些功能出發(fā)研究機器人。自從為了抓取放射性材料而設(shè)計制造的第一臺遙控機械手誕生至今已經(jīng)有50多年了,而六十年代第一臺工業(yè)機器人問世也40多年了。之所以當(dāng)初稱之為工業(yè)機器人是為了同虛構(gòu)的機器人及玩具機器人加以區(qū)別。目前所說的機器人大多指工業(yè)機器人。第一代機器人,主要指只能以“示教-再現(xiàn)”方式工作的機器人。示教內(nèi)容為機器

3、人操作機構(gòu)的空間軌跡、作業(yè)條件、作業(yè)順序等。第二代機器人具有一定的感覺裝置,能獲取作業(yè)環(huán)境、操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,機器人作出一定的推理,對動作進(jìn)行反饋控制,表現(xiàn)出低級的智能。第三代機器人是指具有高度適應(yīng)性的自治機器人,它具有多種感知功能,可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維判斷決策,在作業(yè)環(huán)境中獨立行動。作為“第三代機器人”的智能機器人是這樣一類機器人:機器人本身能對所處的工作環(huán)境、工作對象及其狀態(tài)做出反映,它能根據(jù)人給予的指令和“自身”對外界的了解來獨立的決定工作方法,利用操作機構(gòu)和移動機構(gòu)實現(xiàn)任務(wù)目標(biāo),并能適應(yīng)工作環(huán)境的變化。自主式移動機器人也屬于智能機器人。關(guān)于移動機器人的研究涉及許

4、多方面。首先,要考慮移動方式,可以是輪式的、履帶式的、腿式的,對于水下移動機器人則是推進(jìn)器。其次,必須考慮驅(qū)動器的控制,以使機器人達(dá)到期望的行為。第三,必須考慮導(dǎo)航和路徑規(guī)劃,對于后者,有更多的方面考慮,如傳感器信息融合、特征提取、避障和環(huán)境映射等。因此,移動機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。在移動機器人自主行走的過程中,不可避免的會遇到一些障礙物,所以靈活、實時的避開這些障礙物是移動機器人必須擁有的一種基本能力。為了實現(xiàn)這種能力,移動機器人必須通過外部傳感器來收集周邊環(huán)境的信息數(shù)據(jù)并通過這些信息建立起外部環(huán)境的模型,從而實現(xiàn)類似于人的避障行為。在移動機

5、器人環(huán)境探測的過程中,人們多采用視覺系統(tǒng)探測周圍環(huán)境,并利用圖象信號分析處理技術(shù)獲得環(huán)境信息,從而引導(dǎo)機器人的運動。比如,由浙江大學(xué)研究開發(fā)的以美國 TROBOT 公司ATRV-2 為平臺的移動機器人,就是以放置在移動機器人上方的彩色CCD攝像機和安裝在內(nèi)部微機主板上的圖象采集卡組成的視覺系統(tǒng)來探測前方障礙物。采用視覺系統(tǒng)避障可以獲得較完整的環(huán)境信息,但由于圖象處理運算量大,需要高性能的信號處理設(shè)備,致使這類系統(tǒng)體積較大、能耗高、實時性差。近年來,為了克服單純視覺系統(tǒng)在應(yīng)用上的不足,人們開始研究采用其他非攝像類傳感器探測環(huán)境信息,直接采用多個廉價超聲波傳感器來進(jìn)行測量。由于超聲波指向性強,能量

6、消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn),因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量,利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制,并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實用的要求,因此在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。由于移動機器人具有一般機器人所不具備的移動能力,從而使之更具備“代替人”作業(yè)的實力。移動機器人在移動過程中不可避免會遇到各式各樣的障礙物,靈活、實時的躲開這些障礙物是衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)。具有避障功能的移動機器人擁有相當(dāng)高的社會價值,被大量應(yīng)用于航天、軍事、制造業(yè)、醫(yī)療、交通等。比如在制造業(yè)中,柔性裝配系統(tǒng)(FAS是柔性制造系統(tǒng)的主要組成部分。近年來,為響應(yīng)產(chǎn)品換代的頻繁變化,FAS的構(gòu)

7、形發(fā)生了很大變化,發(fā)達(dá)工業(yè)國家已出現(xiàn)了動態(tài)可重構(gòu)形的柔性裝配系統(tǒng),在這類系統(tǒng)中,眾多的具有避障功能的移動機器人代替了通用的傳送帶。同樣具有避障功能的移動機器人能給不能行走的殘疾人士帶來福音?，F(xiàn)在,大多數(shù)殘疾人士使用電子輪椅,由于駕駛這種輪椅需要相當(dāng)大的技巧,對于那些殘疾人士來說,靈活自如的駕駛這類輪椅將有一定的難度。而擁有自主導(dǎo)航和避障能力的移動機器人將輕易的解決這類問題。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀從 80 年代開始,美國國防高級研究計劃局專門立項,制定了地面無人作戰(zhàn)平臺的戰(zhàn)略計劃。如 DARPR 的“戰(zhàn)略計算機”計劃中的自主地面車輛計劃。能源部制定了為期10 年的機器人和職能系統(tǒng)計劃,以及后來的空

8、間機器人計劃。美國 NASA 研究的火星探測機器人于 1997 年登上了火星。為了在火星上進(jìn)行距離探測,又開始了新一代樣機的研制,命名為 Rocky7,并在 Lavic 湖的巖溶流上和干枯的湖床上進(jìn)行了成功的試驗。美國的 MDARS 項目是在著名的保安機器人 ROBART 的基礎(chǔ)上建立的一個多移動機器人平臺,后來在指定地點執(zhí)行隨機巡邏任務(wù)。德國研制了一種輪椅機器人,并在烏爾姆市中心車站的客流高峰期的環(huán)境中和 1998 年漢諾威工業(yè)商品展覽會大廳環(huán)境中進(jìn)行了超過36 小時的考驗,所表現(xiàn)出的性能是其它現(xiàn)存的輪椅機器人和移動機器人所不可比的。對機器人自主性的挑戰(zhàn)來自要求完成的任務(wù)以及高度非結(jié)構(gòu)化和變

9、化的環(huán)境。在大多數(shù)室外環(huán)境中,要求機器人完全自主的完成任務(wù)目前還有一定的困難。遠(yuǎn)程操作的半自動機器人,毫無疑問是一個發(fā)展方向,因此先進(jìn)的遠(yuǎn)程操作技術(shù)是將來必需的。國內(nèi)在移動機器人的研究上起步較晚,大多數(shù)尚處于某個單項研究階段,主要的研究工作有:清華大學(xué)智能移動機器人于1994 年通過鑒定,涉及到五個方面的關(guān)鍵技術(shù):基于地圖的全局路徑規(guī)劃研究;基于傳感器信息的局部路徑規(guī)劃研究;路徑規(guī)劃的仿真技術(shù)研究;傳感器技術(shù)、信息融合技術(shù)研究;智能移動機器人的設(shè)計和實現(xiàn)。另外,還有中國科學(xué)院沈陽自動化研究所的 AGV和防暴機器人;中國科學(xué)院自動化自行設(shè)計、制造的全方位移動機器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng);哈爾濱工業(yè)大學(xué)于

10、1996 年研制成功了導(dǎo)游機器人。隨著汽車的普及,大中城市中的慢性堵塞和交通事故的增加已成為一個大的社會問題。尤其在高速公路上行駛的汽車,時速通常在100公里每小時以上,一旦出現(xiàn)險情,留給駕駛員的時間是很短的,世界各地,由于雨、霧等原因引起的高速公路上的惡性交通事故時有發(fā)生。如何利用汽車和道路的智能化來提高安全性能和交通效率已成為各發(fā)達(dá)國家關(guān)注的熱點。因此,目前移動機器人的研究開始偏向汽車的自主駕駛和輔助駕駛的研究。部分發(fā)達(dá)國家重要的研究計劃包括:美國: IVHS(智能車輛高速公路系統(tǒng)歐洲: AVS(先進(jìn)安全車輛SSVS(超級靈巧車輛系統(tǒng)VICS(車輛信息和通信系統(tǒng)ARTS(先進(jìn)道路運輸系統(tǒng)U

11、TMS(通用交通管理系統(tǒng)中國:THMR-V(清華大學(xué)這些計劃中,各極其重要的環(huán)節(jié)是能在汽車行駛過程中探測障礙物與行人,并發(fā)出報警、自動啟動剎車和避障的關(guān)鍵技術(shù)。1517 1.3本課題內(nèi)容本文主要設(shè)計了機器人避障測距系統(tǒng)的硬件部分,主要有以下內(nèi)容: (1了解機器人避障超聲波測距的研究背景,國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,提出課題的研究意義。(2對測距技術(shù)進(jìn)行研究,就當(dāng)前比較流行的激光測距技術(shù)和超聲波測距技術(shù)的原理進(jìn)行探討,比較兩種測距的優(yōu)缺點,針對本課題的實際,提出采用超聲波測距的優(yōu)勢所在。(3提出系統(tǒng)硬件設(shè)計方案。初步探討了超聲波傳感器的工作原理。概括性地敘述了超聲波發(fā)送電路以及接收電路中的限幅、多路電子開關(guān)

12、、放大、濾波、整流以及比較等幾部分。由于在設(shè)計過程中為了使系統(tǒng)穩(wěn)定,必須對串?dāng)_問題進(jìn)行解決,為此,還介紹了串?dāng)_處理電路的設(shè)計,還把針對本課題的AT89C52單片機控制系統(tǒng)進(jìn)行說明。(4簡單介紹了單片機的編程語言C51語言及軟件設(shè)計的流程圖。然后針對本課題提出軟件編程方案:采用模塊化設(shè)計,整個程序的編寫分主程序、發(fā)射子程序、中斷接收子程序、定時子程序等模塊進(jìn)行。第二章機器人避障策略和測距方式的研究2.1 路徑規(guī)劃和避障策略所謂路徑規(guī)劃就是智能自主移動機器人能按照存儲在其內(nèi)部的地圖信息,或根據(jù)外部環(huán)境所提供的一些引導(dǎo)(既通過對環(huán)境的實時探測所獲得的信息規(guī)劃出一條路徑,并能夠沿著該路徑在沒有人工干預(yù)

13、的情況下,移動到預(yù)定目標(biāo),同時完成預(yù)定任務(wù)。執(zhí)行這個過程的算法就是路徑規(guī)劃算法。移動機器人有多種導(dǎo)航方式,根據(jù)環(huán)境信息的完整程度、導(dǎo)航指示信號類型、導(dǎo)航地域等因素的不同,可以分為基于地圖導(dǎo)航、基于路標(biāo)導(dǎo)航、基于視覺導(dǎo)航、基于感知器導(dǎo)航等。目前還出現(xiàn)了其他的導(dǎo)航系統(tǒng),如美國的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。本文主要研究的基于超聲波傳感器避障屬于感知器導(dǎo)航。最優(yōu)路徑的搜索既可以采用軟件的方法,也可以根據(jù)退火算法利用硬件來實現(xiàn)路徑規(guī)劃,這種方法雖不能保證所得的路徑絕對最優(yōu),但能以較小的時間代價來換取相對優(yōu)化的路徑;基于環(huán)境拓?fù)涮卣鞯穆窂揭?guī)劃可以減少對地圖精確性的依賴,從而擴(kuò)大路徑規(guī)劃的范圍。當(dāng)移動機器人通過各種

14、傳感器獲得一定量的周圍環(huán)境信息時,如何利用這些有限的環(huán)境信息,來實現(xiàn)機器人的實時控制,一直是機器人研究者所關(guān)心的一個問題,這也是移動機器人進(jìn)行實時避障所必須解決的一個難題。為此,許多新穎而實用的控制算法被提出來,在一定程度上解決了這個問題。他們一般能分為兩類:全局規(guī)劃與局部控制。在此,對幾種比較常用的控制算法作出簡單的介紹。由于移動機器人在避障過程中需要較強的實時性,所以要求控制算法具有較強的處理數(shù)據(jù)的能力,勢場法作為全局規(guī)劃方法的一種方面具有一定的優(yōu)勢。對于勢場法而言,每一個障礙物都由一個二維的笛卡爾柵格來表示。目標(biāo)位置對移動機器人產(chǎn)生一種虛擬的吸引力,而障礙物對機器人產(chǎn)生一種虛擬的排斥力。

15、這兩種力的合成就決定了移動機器人的運動。然而勢場法也具有自身的缺點,主要表現(xiàn)在 4 個方面:(1存在陷阱區(qū)域;(2在相近障礙物之間不能發(fā)現(xiàn)路徑(3在障礙物前振蕩;(4在狹窄通道中擺動。局部控制的方法主要應(yīng)用在一個未知的環(huán)境中。它是一種完全基于傳感器信息的反映策略。因此機器人和環(huán)境中的障礙物的絕對坐標(biāo)并不需要知道,但必須了解其相對位置及關(guān)系,所以大量的傳感器被利用來探測周邊的環(huán)境信息。但由于要處理大量的探測信息,因此實時性較差。最近幾年,人們發(fā)現(xiàn)要建立起移動機器人避障過程精確的數(shù)學(xué)模型非常困難,所以大家都把目光投向了模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩種控制算法。這兩種方法的共同點在于易于表達(dá)某些難以精確描述

16、的規(guī)則。模糊邏輯適合表達(dá)模糊和定性知識,具有類似于人類思維的推理方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有并行計算、容錯性和自學(xué)習(xí)等優(yōu)點。這兩種方法的這些特點對移動機器人實現(xiàn)實時避障顯然比以往的控制算法更具有優(yōu)勢。然而它們的缺點也很明顯:模糊邏輯的運算量隨規(guī)則數(shù)量的增加而成幾何級數(shù)增長,因而在模糊規(guī)則較多時難以付諸實施;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度比較慢,不適合表達(dá)知識,不能較好利用已有的經(jīng)驗知識。針對上述情況,有些人提出把模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,從而產(chǎn)生了一種新穎的控制算法模糊神經(jīng)控制算法。由于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能提供一種推理方法,能夠把模糊理論所具有的較強的推理能力與神經(jīng)網(wǎng)所具有的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、容錯性和并行性相結(jié)合。模糊神經(jīng)

17、網(wǎng)絡(luò)基于模糊規(guī)則的控制和決策系統(tǒng)已被較為廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域之中。特別對于難于用精確數(shù)學(xué)模型表述的復(fù)雜系統(tǒng)如智能移動機器人的自主避障有明顯的效用。許多研究人員正是用這種方法取得了較大的進(jìn)展。2.2 測距方式的研究在研究機器人的避障時,環(huán)境信息的采集是研究的關(guān)鍵問題。距離測量為移動機器人提供了周圍環(huán)境的二維或三維信息,是移動機器人中不可缺少的組成部分。移動機器人可以根據(jù)這些信息進(jìn)行實時避障、導(dǎo)航和執(zhí)行特定的任務(wù)。通常,對獲取這類環(huán)境信息的傳感器有兩方面的要求:一方面,需要有足夠大的視場來覆蓋整個工作區(qū);另一方面,需要有足夠高的采集速率以保證在運動的環(huán)境中提供實時的信息。(1無源測距技術(shù)經(jīng)典的距離

18、測量方法使用無源測距技術(shù),我們稱之為被動方法,例如立體視覺和結(jié)構(gòu)光方法:立體視覺:在機器人獲取信息的各種感知器中,視覺系統(tǒng)無疑是最重要的。從仿生學(xué)的角度來說,基于雙目視覺原理的立體視覺系統(tǒng)最接近生物體的視覺系統(tǒng),但由于受到原理計算法的限制,測距精度和成象速度不能滿足要求。結(jié)構(gòu)光測距:結(jié)構(gòu)光測距的原理與光學(xué)測距法類似,使用單一光點或平面逐點測量從而獲得物體的完整的三維描述。這種方法雖然能夠產(chǎn)生比較精確的結(jié)果,但是其速度過慢而無法用于實時任務(wù)。在移動機器人的領(lǐng)域中,無源測距方法大都無法同時滿足可靠性或?qū)嵱眯缘囊?。有源測距技術(shù)使用主動傳感器替代被動傳感器,它由于具有以下的兩大優(yōu)點而在實時機器人領(lǐng)域

19、顯示出誘人的魅力:A.主動傳感器不存在復(fù)雜的圖象匹配技術(shù),不象立體視覺需要通過大量的計算獲取距離數(shù)據(jù),因而實時性好,測距速度快;B.主動傳感器不易受到如天氣狀況、光照條件及表面標(biāo)記、陰影、污漬等外界條件的影響。主動傳感器工作時不僅使用自然光照,它自身也對被測物體產(chǎn)生光照。此外,在多數(shù)主動傳感器系統(tǒng)中,有源光的發(fā)送和接受是同軸的,這就從本質(zhì)上解決了結(jié)構(gòu)光和立體視覺方法難于解決的“消失片段”問題。(2有源測距技術(shù)在有源測距技術(shù)中,常用的主動傳感器主要有超聲波、微波雷達(dá)和激光雷達(dá)三種。A.超聲波傳感器超聲波是一種只有少數(shù)生物(如蝙蝠、海豚才能感覺到的機械波,其頻率在20KHz以上,波長短,繞射小,能

20、定向傳播。它具有縱波(在氣、液、固中傳播、橫波(在固體中傳播和表面波(沿固體表面?zhèn)鞑トN波形,而且遇到雜質(zhì)或傳播界面回產(chǎn)生明顯的反射。這種反射不是嚴(yán)格定向的,具有散射性。在移動機器人中應(yīng)用的超聲波傳感器,是利用超聲波在空氣中的定向傳播和固體反射特性(縱波,通過接收自身反射的超聲波反射信號,根據(jù)超聲波發(fā)出和回波接收時間差及傳播速度,計算出傳播距離,從而得到障礙無物到機器人的距離。從發(fā)射波束特性知,由于擴(kuò)散角的原因,使超聲波測距的角度分辨率較低,但距離分辨率較高。超聲波傳感器具有反應(yīng)靈敏、探測速度快的優(yōu)點,而且結(jié)構(gòu)簡單,體積小,成本低,因而在目前已知的移動機器人中,多數(shù)都安裝了它,用于室內(nèi)和室外近

21、距離避障。通常,以多個傳感器組成陣列形式,根據(jù)單個傳感器擴(kuò)散角及反射特性。確定合理的密度,以覆蓋要求的探測區(qū)域。111總的來說,超聲波傳感器的造價低廉、速度快、距離分辨率較高,但其方向性差、鏡面反射嚴(yán)重、測距范圍小,因此,比較適用于室內(nèi)環(huán)境的距離測量。B.紅外傳感器紅外線也是一種只有少數(shù)生物(如響尾蛇才能感覺到的光波,其波長為1nm1000nm,具有定向傳播和反射能力。盡管自然界中各種物體均能不同程度的釋放出紅外能量,但由于其波長和大小很難正確分辨,故移動機器人上的紅外傳感器,工作原理與超聲波傳感器類似,同樣采用發(fā)射固定波長的紅外線并接收同一回波的主動方式,其探測特性和超聲波傳感器恰好相反,即

22、角度分辨率高,而距離分辨率低。當(dāng)然,它同樣具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點,因此在移動機器人中,常用作接近覺傳感器,探測臨近或突發(fā)運動障礙,便于機器人緊急停障。C.微波雷達(dá)微波是一種電磁波,其定向傳播及反射性能介于超聲波和激光之間。作為新型測距傳感器,其工作原理與超聲波傳感器相同。角度分辨率高于超聲波和紅外傳感器,低于激光傳感器,距離分辨率略高于超聲波傳感器。目前最大探測距離介于超聲波和激光測距之間,最小探測盲區(qū)距離略低于超聲波傳感器。微波雷達(dá)的優(yōu)點是因目標(biāo)的顏色、材質(zhì)等不同而引起的反射率變化小,對霧的透過率高,受灰塵、霧、雨的影響小,在各種目標(biāo)和氣候條件下都能比較穩(wěn)定的進(jìn)行探測。缺點是利

23、用車載的小型天線時因為不能形成尖銳的射束,所以不能進(jìn)行高精度測角。一般很難進(jìn)行高精度測位。另外,根據(jù)目前的電波法規(guī)定,微波一般是不能使用的,但是不久的將來,經(jīng)過修改以后,這種規(guī)定會被解除的,這項高新技術(shù)的產(chǎn)品,已用于國外汽車倒車及高速公路車輛間距監(jiān)測等實用技術(shù)領(lǐng)域,并開始安裝在新研制的移動機器人上,是一種很有前途的移動機器人深度信息傳感器。D.激光雷達(dá)近年來,激光雷達(dá)因具有測量速度快、測程遠(yuǎn)、測距精度高、方向性好、鏡面反射小、造價適中等優(yōu)點而受到廣泛重視。激光調(diào)制波的強度大,有利于遠(yuǎn)距離目標(biāo)的測量及目標(biāo)與背景的區(qū)分;光速窄、平行性好、散射小,保證了很好的測距方向分辨率;一般為單一頻率的光波,光

24、譜比較純,保證了較高的信噪比。通過二維或三維的掃描激光束或光平面,激光測距雷達(dá)能夠以相對高的頻率提供大量準(zhǔn)確的距離數(shù)據(jù)。激光測距雷達(dá)與其它距離傳感器相比,它能夠較好的同時考慮到精度要求和速度要求,特別是在移動機器人領(lǐng)域。它與傳統(tǒng)獲得深度信息的方法不同,激光測距雷達(dá)不僅可以在有環(huán)境光的情況下工作,也可以在無環(huán)境光中工作,而且在無環(huán)境光的情況下測量效果更好。3如上所述,超聲波測距技術(shù)是一種有源非接觸性測距技術(shù),是利用超聲波在空氣中的定向傳播特性和固體反射特性,通過接收自身反射的超聲波反射信號,根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收時間差及傳播速度,計算出傳播距離,從而得到障礙物到機器人的距離。由于超聲波傳感器具

25、有成本低廉、采集速度快、距離分辨率高、質(zhì)量輕、體積小、易于裝卸的優(yōu)點,并且超聲波傳感器在采集環(huán)境信息時不存在復(fù)雜的圖象匹配技術(shù),不需要通過大量的計算就可獲得數(shù)據(jù),因而其測距速度快,實用性好。同時超聲波傳感器不易受到天氣條件、環(huán)境光照及障礙物陰影、表面粗糙度、裂縫等外界環(huán)境條件的影響。鑒于以上種種優(yōu)點,使得超聲波傳感器在移動機器人的應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。2.3超聲波測距原理(1超聲波超聲波是人耳聽不見的一種機械波,其頻率在20KHz以上,波長較短,繞射小,能夠成為射線而具有一定的方向性來傳播。超聲波頻率越高,就越與光波的某些特性(如反射、擴(kuò)散等相似。超聲波的這些特性使其在檢測技術(shù)中獲得廣泛的應(yīng)用

26、。 圖2-1 聲波的頻率界限 圖2-2 超聲波檢測技術(shù)應(yīng)用表(2超聲波測距方法超聲波是一種一定頻率范圍的聲波。它具有在同種媒質(zhì)中以恒定速率傳播的特性,而在不同媒質(zhì)的界面,會產(chǎn)生反射現(xiàn)象。利用這一特性,就可以根據(jù)測量反射波與發(fā)射波之間的時間間隔,從而達(dá)到測量距離的作用。其主要有三種測量方法:1.相位檢測法相位檢測法雖然精度高,但檢測范圍有限2.聲波幅值檢測法聲波幅值檢測法易受反射波的影響3.渡越時間檢測法超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波,從而測出發(fā)射和接收回波的時間差t ,然后求出就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離:D = C T/ 2 (2-1 這就是渡越時間法測距機理

27、。式中:D 距離;C 聲波在介質(zhì)中傳播的速度;T 聲波傳輸所用時間。聲波在空氣中傳輸速率為: 273/10T C C += (2-2式中:T 絕對溫度;0C 331.4 m/s 。在測距精度不是很高的情況下,一般認(rèn)為C 為常數(shù)340m/s 。 圖表2.1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時,如果溫度變化不大,則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高,則應(yīng)通過溫度補償?shù)姆椒右孕Ｕ?圖2-3 聲速與溫度關(guān)系表用于行走機器人上的超聲測距系統(tǒng)共有4對超聲波換能器,分別裝在前、后、左、右4個方向上。采用AT89C52單片機,由單片機定時向發(fā)射機發(fā)出控制信號,其脈沖寬度為0.25ms,同時啟動定

28、時器。發(fā)射機產(chǎn)生40KHz左右的調(diào)制脈沖,經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換為超聲波信號向前方空間發(fā)射。超聲波信號在空間中傳播遇到障礙物后,將反射回波。其反射波被接受機收到后,變成電信號脈沖,該信號經(jīng)放大、濾波、整流、比較后,產(chǎn)生負(fù)脈沖觸發(fā)單片機外部中斷讀出此時定時器值,即得出超聲波在空氣中傳播的時間。再根據(jù)公式(2-1即可求得距離。12142.4 超聲波傳感器(1超聲波發(fā)生器超聲波發(fā)生器可以分為兩大類:一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波,一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等;機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前較為

29、常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。按收發(fā)方式又分兩類:一類是發(fā)射和接收分別是兩種不同的分體式超聲波傳感器,此類傳感器測距有效范圍比較大,但不具備防塵、防水性能,如用于發(fā)射的MA40A5S及用于接收的MA40A5R 。另一類是具有雙向的發(fā)射/接收功能的收發(fā)一體式超聲波傳感器,如R/S40,不僅用于發(fā)射超聲波,也用于接收超聲波,此類超聲波測距有效范圍比較小、防塵、防水性能好,主要用于汽車倒車?yán)走_(dá)。根據(jù)本課題的需要,收發(fā)一體式超聲波傳感器。4(2壓電式超聲波發(fā)生器原理壓電式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-4所示,它有兩個壓電晶片和一個共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信

30、號,其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時,壓電晶片將會發(fā)生共振,并帶動共振板振動,便產(chǎn)生超聲波。反之,如果兩電極間未外加電壓,當(dāng)共振板接收到超聲波時,將壓迫壓電晶片作振動,將機械能轉(zhuǎn)換為電信號,這時它就成為超聲波接收器了。 圖2-4 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)綜上所述,選擇用超聲波傳感器來作為測量所用的傳感器,用渡越時間測距法作為測量的方法是完全可行的。2.5 小結(jié)本章主要分析了自主式移動機器人的避障方式、路徑規(guī)劃、測距方式以及介紹、對比了幾種常用的傳感器,分析了超聲波傳感器的選擇,論證了采用超聲波傳感器進(jìn)行機器人避障測距方案的可行性。第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1測距電路的硬件系統(tǒng) 圖31所示測距電路方框圖為

31、了能測量不同方向的障礙物,將超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計為多傳感器系統(tǒng),如圖31所示,測距系統(tǒng)包括超聲波發(fā)送、回波信號接收處理、單片機控制幾個部分。3.2 主芯片的選擇由于2K字節(jié)的89C2051和4K字節(jié)的AT89C51的內(nèi)存不滿足軟件程序的要求而選擇8K字節(jié)的AT89C52作為這次設(shè)計的主芯片。AT89C52單片機是整個電路的核心部分,它是一個低電壓,高性能COMS 8位單片機,片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和F

32、lash存儲單元. AT89C52有40個引腳,32個外部雙向輸入/輸出(I/O端口,同時內(nèi)含2個外中斷口,3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口,2個讀寫口線, AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起,特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。其引腳圖如下: 圖3-2 AT89C52引腳圖3.3運算放大器的選用TL084是JFET輸入高阻運算放大器,雙列直插封裝的四運放,外形如圖3-3所示: 圖3-3 TL084運放外形圖它具有寬共模和差模范圍、低失調(diào)電流(低偏置電流、低溫漂和高轉(zhuǎn)換速率,而且功耗較小,并

33、具有內(nèi)部頻率補償和輸出短路保護(hù)。圖3-4是TL084開環(huán)放大增益與頻率的曲線圖,當(dāng)f = 40kHz時,從曲線關(guān)系圖中可以查到開環(huán)放大倍數(shù)86,可以滿足放大電路與濾波電路的設(shè)計要求。 圖3-4 TL084開環(huán)放大增益與頻率的曲線圖如果運放工作在線性工作區(qū),一般都需要正負(fù)電源給運放供電,為了優(yōu)化電路的設(shè)計及降低成本,此次設(shè)計采用單一電源供電,通過提升運放“虛地”電壓來解決雙電源供電的問題。具體工作原理是這樣的: TL084的VCC+端接8V電源,VCC-端接地,運放的“虛地”端電壓為4V,相對“虛地”端而言,VCC+端的電壓為4V,VCC-端的電壓為-4V,這樣達(dá)到了正負(fù)電源供電的效果。3.4超

34、聲波發(fā)送電路超聲波發(fā)送電路包括超聲波信號產(chǎn)生電路、多路選擇開關(guān)電路及發(fā)送換能器等部分。超聲波換能器振子頻率為40 KHz,它與電路的振蕩頻率一致。電路由40KHz振蕩電路與超聲波激勵電路組成,振蕩電路采用74HC00中三個與非門與電容和電阻構(gòu)。將信號產(chǎn)生電路與單片機的P1.4相連,控制發(fā)送脈沖寬度。振蕩電路產(chǎn)生的超聲波信號輸出到三極管的基極,經(jīng)三極放大及耦合升壓后,送超聲波換能器向空間發(fā)射超聲波,持續(xù)發(fā)射250us。耦合管原、副邊的匝數(shù)比為1: 20,當(dāng)發(fā)射超聲波的時候,換能器兩端的Vp-p值接近100V,有效地增加了超聲波換能器的發(fā)射能量。 圖3-5超聲波發(fā)送電路3.5超聲波接收電路超聲波接

35、收電路由限幅、多路電子開關(guān)、放大、濾波、整流以及比較等幾部分組成。(1限幅電路當(dāng)反射距離的遠(yuǎn)近程度相差很大時,超聲波換能器產(chǎn)生的回波信號的幅度也相差甚大。為了能有效處理遠(yuǎn)距離的微弱回波信號,放大部分的總增益比較高。然而當(dāng)反射距離很近時,回波信號幅度很大,如果直接傳送到放大處理電路,可能使整個系統(tǒng)過渡飽和,因此在前端需加限幅電路。 圖3-6 限幅電路(2多路電子開關(guān)因為有4路超聲波信號,所以采用CD4052多路電子開關(guān)。CD4052有A0、A1兩個二進(jìn)制控制輸入端和INH輸入,當(dāng)INH輸入端為”1”時,所有通道截止。二位二進(jìn)制輸入信號選通4對通道中的一對通道,可連接該輸入端至輸出。CD4052的

36、INH引腳連至AT89C52的P1.3引腳, A0引腳連至AT89C52的P1.6引腳,A1引腳連至AT89C52的P1.7引腳. 圖3-7 CD4052多路電子開關(guān)(3交流耦合放大電路放大電路是超聲波回波信號的處理電路中關(guān)鍵的部分之一。為了達(dá)到3米的有效測距范圍,對遠(yuǎn)處返回的微弱的回波信號必須給予足夠的放大,因此整個系統(tǒng)的最大增益不小于1萬倍。 圖3-8 交流耦合放大電路上圖所示的是最簡單的交流放大器之一,其閉環(huán)增益為:11110/1(C R s s R R s E E F +-=直流增益為零,而高頻增益接近-R F /R 1,低端的截止頻率為:1121C R fc =直流輸出失調(diào)電壓Eos

37、 等于直流輸入失調(diào)電壓加上由于偏置電流流過RF 產(chǎn)生的直流失調(diào)電壓為:F R R I Vos Eos +=(4濾波電路為了使整個系統(tǒng)的性能穩(wěn)定,必須在中間級加有源帶通濾波電路。濾波電路設(shè)計是最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),也是整個系統(tǒng)設(shè)計中最難的環(huán)節(jié),此電路中各無源阻容參數(shù)的選取既要滿足設(shè)計通帶的要求,還要避免整個系統(tǒng)的自激振蕩。 圖3-9 濾波電路根據(jù)要求,現(xiàn)需要設(shè)計一個有源帶通阻容濾波器,因此選定Y1、Y2、Y5為電阻,Y3、Y4為電容。(參考現(xiàn)代集成電路為了設(shè)計計算上的簡化,現(xiàn)將圖3-9的電路參數(shù)用圖3-10所示的參數(shù)表示。 圖3-10 多反饋環(huán)濾波器電路參照相關(guān)的計算公式,可得到簡化方程組:1(21

38、0b abRC f += b b a aQ 1(1+= (3.1aCRB 1= 20aH =超聲波傳感器的工作頻率已經(jīng)選定為40kHz ,第二級增益A 2=16.5,濾波器的設(shè)計帶寬為4kHz ,本次設(shè)計條件是:f 0 = 40KHz ,Q =10,H 0=16.5,電容C 的參數(shù)選定為C =1000pF 。根據(jù)以上設(shè)定的初始條件,結(jié)合方程組3.1,可以設(shè)計計算:Q f B 0=4kHz02H a = 31aCBR 1=1.96k aQ ab -=24=0.084 因此可以得到圖3-10所示的元件值(經(jīng)系列標(biāo)準(zhǔn)化:C =1000pF ,R1=2K ,R2=200,R5=62K 。(5運放精密整

39、流電路 圖3-11 運放精密整流電路圖3-11是全波精密整流電路,它是由半波整流電路和加法電路組成的。其工作原理是:1、當(dāng)輸入電壓Vin 大于零時,運放U2A 輸出為負(fù)電壓,D1截至,D2導(dǎo)通,Vin Ea -=而運放U1A 組成加法電路,可求出VoutVin Vin Vin Ea R R Vin R R Vout =+-=-+-=2*26(*462、當(dāng)輸入電壓Vin 小于零時,運放U2A 輸出為正電壓,D1導(dǎo)通,D2截至,R2中無電流流過,Ea=0;可以求出VoutVinVin R R Vout -=-=*46根據(jù)以上分析可知,精密整流電路就是絕對值電路,Vout = |Vin|;這樣的理想

40、整流電路不用考慮二極管的壓降,可以有效的檢測出小信號的變化了。3.6處理串?dāng)_問題的電路由于發(fā)射與接收都是同一個傳感器,發(fā)射超聲波的時候,40kHz 的發(fā)射波直接經(jīng)過電阻輸送到接收信號處理電路,使單片機系統(tǒng)誤認(rèn)為已經(jīng)接收到回波(虛擬反射波,這一現(xiàn)象稱為“串?dāng)_問題”?！按?dāng)_問題”使單片機系統(tǒng)誤認(rèn)為已經(jīng)接受到回波信號,導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作,為了解決“串?dāng)_”問題,設(shè)計這樣的電路。其工作原理是:在信號處理電路最后一級比較電路中,Vout 為來自精密整流的輸出端。當(dāng)單片機外部引腳P1.4發(fā)射40kHz 脈沖群時,單片機P1.5端保持15ms 低電平,即運放的同相輸入端保持+8V 高電壓,此電平高于運放反相

41、端的輸入電壓,可靠地保證運放輸出為高電平,不會向CPU 申請中斷,這樣解決了“串?dāng)_”問題。但從發(fā)射開始一直到“虛假反射波”結(jié)束這段時間,由于強制比較電路輸出高電平,將引起了30cm 的測距“盲區(qū)”。 圖3-12 處理串?dāng)_問題的電路3.7小結(jié)本章給出了基于AT89C52單片機設(shè)計的超聲波測距原理框圖,概括性地敘述了超聲波發(fā)送電路以及接收電路中的限幅、多路電子開關(guān)、放大、濾波、整流以及比較等幾部分。由于在設(shè)計過程中為了使系統(tǒng)穩(wěn)定,必須對串?dāng)_問題進(jìn)行解決,為此,本章還介紹了串?dāng)_處理電路的設(shè)計。第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 超聲波測距系統(tǒng)的軟件控制原理超聲波測距系統(tǒng)就是用AT89C52單片機開發(fā)設(shè)計的,主

42、程序流程圖如圖4-1所示,中斷服務(wù)程序包括內(nèi)部T0中斷和外部INT0、INT1中斷服務(wù)程序。T0設(shè)置為40ms中斷一次,其任務(wù)是每隔40ms產(chǎn)生4個40kHz的超聲波脈沖并按順序送到四個通道的超聲換能器。T0中斷服務(wù)程序流程圖如圖4-2所示,先禁止T0中斷且EX0清零,然后通道號+1并啟動T0和T1開始計數(shù),經(jīng)過短暫盲區(qū)延時后開中斷。INT1中斷子程序讀取溫度傳感器的A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果,并將相應(yīng)數(shù)據(jù)換算為環(huán)境溫度值t 。INT0停止T1計數(shù),根據(jù)T1讀數(shù)計算渡越時間T ,并進(jìn)行距離的計算。先計算超聲波在當(dāng)前環(huán)境下傳播速度:C =331.4273/1t ,再計算距離:D =CT/2,并將計算結(jié)果送

43、入顯示緩沖區(qū)。 圖4-1 主程序流程圖 圖4-2 T0中斷子程序流程圖4.2 機器人控制系統(tǒng)與接口機器人的機械結(jié)構(gòu)分為攝像機運動控制部分、行走部分。機器人的控制系統(tǒng)采用分散式控制方式,如圖4-3所示。 圖4-3 集散式多機控制系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)簡圖統(tǒng)由1個上位機和3個下位機組成,主控機完成機器人各個部分的協(xié)調(diào)控制、機器人運動策略的計算和分析,行走伺服下位機完成機器人行走伺服控制,包括機器人的行走、急停、轉(zhuǎn)彎等,攝象機下位機完成攝象機的旋轉(zhuǎn)運動功能,超聲波測距下位機完成機器人在行走過程中對方障礙物的檢測功能,以供機器人作出運動策略的分析。所有的處理器均采用AT89C52單片機,各個部分通過串口多機通信

44、來完成信息交換。上位機各下位機 圖4-4 多機通信的邏輯框圖控制系統(tǒng)中主控機的主要任務(wù)是完成對各下位機的協(xié)調(diào)控制,因此其中關(guān)鍵的控制任務(wù)是多機通信控制,多機通信程序首先對串行口進(jìn)行初始化,在需要進(jìn)行通信的時候,發(fā)送需要通信的下位機的地址,由下位機確認(rèn)上位機是否確實要與自己通信,然后進(jìn)行軟握手,就是首先由主控機再次發(fā)送一個字符串,下位機將接收到的字符串回送到上位機,當(dāng)上位機接收到的字符與發(fā)送的字符一樣的時候就停止發(fā)送,否則繼續(xù)發(fā)送字符,具體通信的程序框圖如圖4-4所示。當(dāng)上位機要最新測距數(shù)據(jù)時,下位機以中斷的方式向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)在測距主程序中開串行口中斷,進(jìn)入中斷程序后,仍采用查詢方式發(fā)

45、送數(shù)據(jù)。下面給出下位機響應(yīng)串行中斷程序: void rec(void interrupt 4 using 2 unsigned char temp;static bit adr;if(RI RI=0;temp=SBUF;If(temp=SLAVE /*接收地址與本機相符*/ SM2=0; /*取消監(jiān)聽狀態(tài)*/SBUF=temp; /*從機地址發(fā)回*/ adr=1; else if(adr BUF=arrtltemp; /*向上位機發(fā)送所要求的數(shù)據(jù)*/adr=0; SM2=1; /*恢復(fù)監(jiān)聽狀態(tài)*/else adr=0; SM2=1;if(TI TI=0;4.3 小結(jié)本章分析了機器人超聲波測距的

46、軟件控制原理及與上位機的接口設(shè)計,由于軟件部分主要由本組另一位同學(xué)完成,故只作了簡單的分析。第五章 誤差分析與調(diào)試5.1 誤差來源分析由超聲波測距原理可知,它是基于聲波速度不隨頻率變化為基礎(chǔ)的,利用聲波行進(jìn)于待測距離的時間為測量參量確定待測間距。主要誤差來源有:(1聲波速度變化引起的誤差,這與空氣的元素含量以及空氣溫度有關(guān)。由聲波傳播速度M TR C =可知,聲速是與空氣的分子量與M 以及空氣溫度T 有關(guān)。(2脈沖計數(shù)頻率的穩(wěn)定性是直接導(dǎo)致“等效標(biāo)準(zhǔn)尺”長度變化的因素。由測長誤差關(guān)系式f m L m f C N m f f L /2=可得,當(dāng)脈沖頻率準(zhǔn)確到10-5時,如果測量距離L 是100米

47、的話,L m =0.001米,此誤差遠(yuǎn)小于超生測長誤差。(3開關(guān)門的可靠性是標(biāo)志超聲波測距可靠性的關(guān)鍵,即同步門控制。也就是說,超聲波發(fā)射與脈沖計數(shù)必須同步開門。所以,非同步性帶來的隨機誤差會影響結(jié)果。5.2結(jié)果圖組下面我們將通過這次設(shè)計所得的測試結(jié)果圖片來說明所設(shè)計的超聲波測距系統(tǒng)的調(diào)試過程。首先是發(fā)射波形的,如圖5-1所示。 圖5-1 發(fā)射波形由圖可見,振蕩電路在產(chǎn)生頻率為40 KHz 的超聲波信號,持續(xù)時間為250us 。振蕩電路產(chǎn)生的超聲波信號先輸出到二極管的基極,再經(jīng)二極管放大及變壓器耦合升壓后,送超聲波換能器MA40A5S向空間發(fā)射超聲波。發(fā)射波形與接收波形的時間間隔如圖5-2所示

48、,由這幅圖可說明超聲波的測距原理。從這幅圖可以看見,發(fā)射波形和接收波形之間是有一段間隔的,這段間隔就是振蕩電路發(fā)出超聲波信號到接收電路接收到反射信號的時間間隔。在啟動發(fā)射電路的同時觸發(fā)單片機的內(nèi)部的定時器T0。利用定時器計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時間和收到發(fā)射波的時間。當(dāng)收到回波信號后,接收電路輸出端產(chǎn)生一個負(fù)跳變,在INT0或INT1端產(chǎn)生一個中斷請求信號。單片機響應(yīng)外部中斷請求,執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序,讀取時間差。 圖5-2 發(fā)射波形與接受波形的時間間隔如圖5-3所示是產(chǎn)生高波盲區(qū)的波形。這個波形表示的是為了解決“串?dāng)_”問題,從發(fā)射開始一直到“虛假反射波”結(jié)束這段時間,由強制比較電路輸出高電

49、平,而引起的30cm的測距“盲區(qū)”波形。 圖5-3 產(chǎn)生高波盲區(qū)的波形圖5.3尚存在的問題這是機器人測距系統(tǒng)里的一部分,它的要求是很高的,其精確度越高越好,但是由于實驗室的條件問題和人工焊接問題使我們還達(dá)不到這樣的要求。再有就是此測距原理本身的缺陷,超聲波測距對于小范圍的測距還是適用的,但對于科研領(lǐng)域就還有很大的欠缺了。而我們知道超聲波畢竟還是波,它的傳播也受溫度的影響,這對于小范圍的測距來說誤差就很大了,而本設(shè)計里沒有溫度補償處理電路,這就不可避免的一定有誤差了。且本設(shè)計里用的是收發(fā)一體式超聲波傳感器,它的發(fā)射與接受都是同一傳感器,這也難免會出現(xiàn)干擾信號而產(chǎn)生誤差。還有就是設(shè)計里傳感器接收到

50、的信號是非常微弱的,傳感器難免會把一些外在的干擾信號當(dāng)作有用信號而造成誤差。即使接收到的信號是有用的,本設(shè)計里的信號處理放大電路也還應(yīng)該更精確?？偟膩碚f,本設(shè)計里的測距方法用在科研領(lǐng)域就還有待改進(jìn),不過把它用在小玩具機器人上那還是很不錯的。致謝在本次設(shè)計過程中,我得到了來自學(xué)校、院里等方面的幫助,成功的完成了自己畢業(yè)設(shè)計,達(dá)到了應(yīng)有的目標(biāo)。在這里特向以下單位和個人致以本人最誠摯的謝意。首先,感謝學(xué)校能夠提供我們一個這樣鍛煉和提高自己能力的機會,使得我們在走入社會之前有了一個深刻的實踐經(jīng)驗的體會。這次設(shè)計不但檢驗了自己的知識結(jié)構(gòu),證實了自己的能力,使自己在進(jìn)入工作崗位之前有了一次對于工作的直觀評

51、估和體會,而且使我們對自己的實踐能力建立一些信心。其 大 ， 別感謝 嚴(yán)格 那樣 論 導(dǎo) 督 導(dǎo) 師， 個設(shè)計過 感 給 ， 幫 ， 求 對學(xué)術(shù) 嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度， 么 ， ，都 得 們 己 認(rèn)真 態(tài)度去對待， 畢業(yè)設(shè)計得 順 耐 起 。 還 問題，幫 ， 起給 設(shè)計過 問題 學(xué) 幫 到 煩 時 ， 總 ， 得 師都 決問題。 感謝，還 關(guān)鍵 得到 們 寶貴建 同學(xué)們， 課題 議，謝謝你們！ 參考 1 1999 2 獻(xiàn) 杰 .單 機 及應(yīng) M . :機械工業(yè) ， .單 ，2002 計 機與機電 口技術(shù)M. 京:國 工業(yè) 3 譚 1996 年 . 傳感器應(yīng) 電 M. :電 科技大學(xué) ， 4 趙負(fù)圖 .現(xiàn)代傳感器 5 大學(xué) 趙 ，1997 電 M. 京: M. 郵電 : ， 2000 國科學(xué)技術(shù) .傳感器技術(shù)及其應(yīng) 36 6 獻(xiàn) 7 電 張 ，1996 .傳感器應(yīng) 及其 口電 M. 京:科學(xué)技術(shù) 愛鈞.單 機高級語 工業(yè) ，2001 強 . C語 ，賈青. C51Windows 環(huán)境編 及應(yīng) M . 京: 8 譚 9 謝劍 ，2001 10 孫傳 大學(xué) 11 設(shè)計M . 京：清華大學(xué) 計 機控 技術(shù)M. ，1999 京：國 工業(yè) ，孫曉 等. 測控系統(tǒng) ，2002 線與 聲 遙控. 與設(shè)計M. 京： 京 空 蘇長贊。紅 郵電 .2002 年 12 紀(jì)