單片機實現(xiàn)的簡易智能機器人

2.3 傳感器單元

　　整個機器人共采用了9個傳感器，分布在整個機器人的不同部位，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置于機器人正前方朝下的金屬探測傳感器，用于探測金屬。

　　傳感器2置于機器人正前方朝前的超聲波傳感器，用于檢測障礙物。超聲波來源于555產(chǎn)生40 kHz的方波信號，經(jīng)超聲波發(fā)射頭發(fā)出。發(fā)射頭不斷發(fā)出信號，當遇到障礙物時，信號會被反射回來，從而接收頭會接受到信號，將信號送入單片機進行相應的判斷和處理。

　　傳感器3置于機器人正前方朝下的紅外光電傳感器，用于檢測停止線。紅外發(fā)射管發(fā)出信號，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做出相應的判斷。

　　傳感器4、5置于機器人底座下方朝下的紅外光電傳感器，用于檢測地面的引導線，原理同傳感器3。

　　傳感器6、7置于機器人正前方朝前的光敏電阻傳感器，用于尋找光源。當機器人前方有光源照射時，光敏電阻的大小將會改變，將2個傳感器的改變量進行比較處理后送入單片機，單片機將會產(chǎn)生相應的調(diào)整信號，使機器人朝光強的方向行走。

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

　　傳感器9置于機器人正后方的光電碼盤，用于計里程，借助于鼠標原理，選用直徑為2.6 cm的塑料小輪自制光電碼盤，經(jīng)過打磨使其周長為8 cm，再在該小輪上打等距離的8個孔，如圖5所示。最小測距精度可達到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。就實際情況自制出來的各個孔之間的距離無法精確相等，但經(jīng)過具體測量該光電碼盤，能保證行駛50 cm產(chǎn)生50個脈沖，于是采用其作為計算距離的基準單位。在直道區(qū)，可由該電路產(chǎn)生的脈沖數(shù)，計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傳感器設計了工作指示燈，實時顯示每個傳感器的工作狀態(tài)。

　　2.4 鍵盤輸入單元

　　鍵盤輸入單元采用獨立式鍵盤，由2個按鍵組成，其中一個為啟動鍵，另一個為顯示切換鍵，當機器人行走完全程后，按下該鍵，將顯示整個行走過程的時間。