專利名稱：路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊，屬于電子測(cè)控和路跡識(shí)別領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在地面軌跡錯(cuò)綜復(fù)雜的情況下，為了能準(zhǔn)確獲取地面路徑的分布情況，使機(jī)器人、 小車等能夠快速、準(zhǔn)確地獲取地面路跡信息，提高其反應(yīng)速度和準(zhǔn)確率，光敏傳感器路跡識(shí) 別技術(shù)對(duì)于各種需要通過(guò)尋找軌跡來(lái)完成任務(wù)的設(shè)備提供技術(shù)支持。 —般的光敏傳感器只能夠檢測(cè)一條軌跡。機(jī)器人沿路跡運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它沿著一條直線 軌跡前進(jìn)時(shí)， 一個(gè)光敏傳感器足以完成此任；而在有多條交叉路徑的復(fù)雜路跡情況下， 一個(gè) 光敏傳感器就無(wú)法完成路徑的識(shí)別，必須采用多個(gè)傳感器才能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜路徑的準(zhǔn)確識(shí)別， 但這樣會(huì)占用較多的硬件端口資源，而機(jī)器人要完成多項(xiàng)任務(wù)，主控板上微處理器的硬件 資源有限。 目前，大多數(shù)機(jī)器人都采用多個(gè)傳感器占用多個(gè)端口資源，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)存在一定的 難度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)復(fù)雜路徑的識(shí)別問(wèn)題而提出一種準(zhǔn)確度高、反應(yīng)快、功耗低、使用 成本低的路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊。 該路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊包括電源電路、傳感器電路、單片機(jī)電路和I2C 電路，其中電源電路分別給傳感器電路、單片機(jī)電路和"C電路供電，傳感器電路的輸出端
連接單片機(jī)電路的輸入端，單片機(jī)電路與i2c電路雙向相連。 所述電源電路輸出3. 3V和5V兩種電壓。 所述單片機(jī)電路包括微控制器和JTAG調(diào)試電路，JTAG調(diào)試電路的輸入端與微控 制器相連接。 所述傳感器電路包括16路相同的呈四行四列等間隔分布的光敏傳感器電路。 所述光敏傳感器電路是由紅外發(fā)射接收對(duì)管和兩個(gè)電阻構(gòu)成，紅外發(fā)射接收對(duì)管 連接電源電路的5V輸出端，紅外發(fā)射接收對(duì)管的發(fā)射端和接收端分別串接一個(gè)電阻后接 地。 本實(shí)用新型中傳感器電路采用16路相同的光敏傳感器電路呈四行四列等間隔分 布，采用嵌入式技術(shù)檢測(cè)路面軌跡情況，對(duì)地面路徑信息進(jìn)行自動(dòng)采集并處理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 識(shí)別準(zhǔn)確度高，反應(yīng)速度快，功耗低，使用成本低。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖，圖中標(biāo)號(hào)l-電源電路；2-傳感器電路；3_單片機(jī)電路；4_I2C電路。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括電源電路、傳感器電路、單片機(jī)電路和I2C 電路，其中電源電路給傳感器電路提供5V電壓，給單片機(jī)電路和I2C電路均提供3. 3V和 5V電壓，傳感器電路的輸出端連接單片機(jī)電路的輸入端，單片機(jī)電路與I2C電路雙向相連。 如圖2所示是本實(shí)用新型的電路原理圖，電源電路1中的電壓轉(zhuǎn)換芯片U2采用 AMS1117，5V輸入電壓首先經(jīng)過(guò)一個(gè)10uf的電容C3濾波后再接到電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的Vin 端，電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的Vout端通過(guò)一個(gè)0歐電阻R6輸出3. 3V穩(wěn)定電壓，然后通過(guò)電阻R7 為電源指示燈Dl供電；傳感器電路2包括16路相同的呈四行四列等間隔分布的光敏傳感 器電路，所述光敏傳感器電路由紅外發(fā)射接收對(duì)管和兩個(gè)電阻(6. 8K和510)構(gòu)成，紅外發(fā) 射接收對(duì)管采用FS-043W，每個(gè)紅外發(fā)射接收對(duì)管均接入5V電壓，其發(fā)射端和接收端均串 接一個(gè)電阻后接地，16個(gè)紅外發(fā)射接收對(duì)管即AD1 AD16的接收端分別連接單片機(jī)電路3 中微控制器Ul的Pl. 4 PI. 6、P1. 7、P2. 0 P2. 3、P2. 4 P2. 7、P3. 0 P3. 4端；單片機(jī) 電路3中微控制器Ul采用C8051F360，微控制器Ul接入3. 3V電壓，微控制器Ul的8腳和 9腳連接JTAG調(diào)試電路的輸入端，JTAG調(diào)試電路接入5V電壓，JTAG調(diào)試電路用于下載程 序或在線調(diào)試；I2C電路4由一個(gè)I2C接口 JP1和兩個(gè)上拉電阻Rl和R2構(gòu)成，I2C接口 JP1 的2腳和3腳分別加上拉電阻Rl和R2且分別與微控制器Ul的5腳和4腳連接，I2C接口 JP1的4腳接入5V電壓，1腳接地，3. 3V電壓通過(guò)上拉電阻Rl和R2接入；微控制器Ul對(duì) 傳感器電路1發(fā)送過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)進(jìn)行十位A/D轉(zhuǎn)換，將所得結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過(guò)I2C 電路4將信息發(fā)送出去。 本實(shí)用新型中的光敏傳感器電路根據(jù)不同顏色的物質(zhì)吸收紅外光線強(qiáng)弱不同的 原理，紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光，紅外接收管接收未被吸收的紅外光，并根據(jù)接收到紅外光強(qiáng) 的不同而輸出不同電壓，單片機(jī)對(duì)16路光敏傳感器電路的模擬輸入信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，從 而將地面灰度變化轉(zhuǎn)換成單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)字變化；16路光敏傳感器電路呈四行四列等間 隔分布，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地面復(fù)雜路徑信息的快速檢測(cè)，單片機(jī)將整理好的數(shù)字信息通過(guò) I2C接口發(fā)送，占用接口少，節(jié)省硬件資源。
權(quán)利要求一種路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊，其特征在于包括電源電路、傳感器電路、單片機(jī)電路和I2C電路，其中電源電路分別給傳感器電路、單片機(jī)電路和I2C電路供電，傳感器電路的輸出端連接單片機(jī)電路的輸入端，單片機(jī)電路與I2C電路雙向相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊，其特征在于所述電源電路輸出3. 3V和5V兩種電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊，其特征在于所述單片機(jī)電路包括微控制器(Ul)和JTAG調(diào)試電路，JTAG調(diào)試電路的輸入端與微控制器(Ul)相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊，其特征在于所述傳感器電 路包括16路相同的呈四行四列等間隔分布的光敏傳感器電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊，其特征在于所述光敏傳感 器電路是由紅外發(fā)射接收對(duì)管和兩個(gè)電阻構(gòu)成，紅外發(fā)射接收對(duì)管連接電源電路的5V輸 出端，紅外發(fā)射接收對(duì)管的發(fā)射端和接收端分別串接一個(gè)電阻后接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種路跡識(shí)別光敏傳感器陣列模塊，屬于電子測(cè)控與路跡識(shí)別領(lǐng)域。該模塊包括電源電路、傳感器電路、單片機(jī)電路和I2C電路，電源電路輸出3.3V和5V電壓，電源電路分別給傳感器電路、單片機(jī)電路和I2C電路供電，傳感器電路的輸出端連接單片機(jī)電路的輸入端，單片機(jī)電路與I2C電路雙向相連，所述傳感器電路包括16路相同的呈四行四列等間隔分布的光敏傳感器電路。本實(shí)用新型采用嵌入式技術(shù)檢測(cè)路跡信號(hào)，對(duì)地面路徑信息自動(dòng)采集并處理，準(zhǔn)確度高，反應(yīng)速度快，功耗低，使用成本低。
文檔編號(hào)G01C21/34GK201548234SQ20092028424
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者嚴(yán)錫君, 何金燦, 卜訓(xùn)兵, 葉云峰, 張金華, 徐淑芳, 徐立中, 朱杰, 李亞?wèn)|, 李紅娜, 管星, 金明, 陳衛(wèi)兵, 陳飛, 龔行梁 申請(qǐng)人:河海大學(xué)