紅外對管在機(jī)器人中的應(yīng)用(終稿)

1、紅外二極管在機(jī)器人中的應(yīng)用紅外二極管在機(jī)器人中的應(yīng)用你還在為在制作機(jī)器人昂貴的傳感器發(fā)愁嗎？那你讀過本文后，就會發(fā)現(xiàn)紅外二極管就可以替代許多昂貴的傳感器，希望本文對你的機(jī)器人設(shè)計能提供新的方案。在講解具體應(yīng)用前，我們先來了解一下紅外線。紅外線是不可見的光線，光譜中在0.76到400微米的一段波長稱為紅外線。所有物質(zhì)在高于絕對零度（273.15℃）時都可以產(chǎn)生紅外線?，F(xiàn)代物理學(xué)稱紅外線為熱射線。作者對紅外線頻率與探測靈敏度的關(guān)系進(jìn)行了一系

2、列的實驗，得出以下結(jié)論如左圖。紅外線頻率在38.5kHz時靈敏度最高，當(dāng)紅外線探測器發(fā)送頻率調(diào)整為36kHz或40kHz的信號時，靈敏度為頻率38.5kHz的80％；當(dāng)發(fā)送頻率為34kHz或42kHz，探測的靈敏度大概是頻率38.5kHz的50％左右。對于低靈敏度的頻率，被測物體離探測器的更近些，才能反射紅外線。1.循跡檢測循跡檢測圖1循跡檢測電路利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射率的特點來設(shè)計循跡電路。在小車行駛過程中不斷地

3、向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色地面時發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收產(chǎn)生控制信號；如果遇到黑線則紅外光被吸收，則小車上的接收管接收不到信號此時無控制信號。采用ST系列集成紅外探頭是因為其體積小、價格便宜、性能可靠、使用方便、用途廣泛。循跡電路使用的ST188采用高發(fā)射功率紅外光、電二極管和高靈敏光電晶體管組成，采用非接觸式檢測方式。ST188的檢測距離很小，一般為8~15毫米，因為8毫米以下是它的檢測盲區(qū)，而大于15毫米則

4、很容易受干擾。經(jīng)過多次測試、比較，發(fā)現(xiàn)把傳感器安裝在距離檢測物表面10毫米時，檢測效果最好。R1限制發(fā)射二極管的電流，發(fā)射管的電流和發(fā)射功率成正比，但受其極限輸入正向電流50mA的影響，用R1=150的電阻作為限流電阻Vcc=5V作為電源電壓，測試發(fā)現(xiàn)發(fā)射功率完全能滿足檢測需要；可變電阻R2可限制接收電路的電流，一方面保護(hù)接收紅外管；另一方面可調(diào)節(jié)檢測電路的靈敏度。因為外光在遇到障礙物后反射回來，反射回來紅外光由紅外接收驅(qū)動電路驅(qū)動紅外

5、接收頭的紅外接收二極管接收到，并通過電壓轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為可測量的電壓值，因為紅外光的強(qiáng)度會隨距離的縮小而增強(qiáng)，紅外接收電路轉(zhuǎn)化的電壓值會隨之增強(qiáng)。又因為電壓與距離成比例，通過對轉(zhuǎn)換的電壓的計算，我們可以知道可移動機(jī)器人與障礙物之間的距離。圖3紅外發(fā)射電路電路工作原理：在共射放大電路中，紅外發(fā)光二極管TLN205接于共射放大電路的集電極，與基極和發(fā)射極相接的二極管起溫度補(bǔ)償作用。Vin與控制芯片的引腳相接。當(dāng)Vin有信號輸入時控制電路的三