用单片机控制红外编码探测障碍物

文章摘要：因此，选择调制信号脉冲为24个载波脉冲宽度为：发射信号的格式如图4所示。图4 发射信号的格式3.1 编码“1”脉冲产生和接收（1） 产生一个占空比为38.5%的载波脉冲首先，使红外发射控制P51=1,发射红外信号，保持时间是10 μs。然后，重新使P51=0,停止发射红外信号，保持时间是16 μs。（2） 判断是否存在反射信号“1”在发射到第17、19、21和23个载波脉冲时，在停止发射红外信号的16 μs内，检测接收引脚P52。如果P52＝1，则表明存在反射信号；如果P52＝0，则认为无反射信号。在这4次判断过程中，如果有3次以上判断为存在反射信号，则确认接收到反射的“1”。实现的软

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　　因此，选择调制信号脉冲为24个载波脉冲宽度为：

　　发射信号的格式如图4所示。

图4  发射信号的格式

3.1  编码“1”脉冲产生和接收

　　（1）  产生一个占空比为38.5%的载波脉冲
　　首先，使红外发射控制P51=1,发射红外信号，保持时间是10 μs。然后，重新使P51=0,停止发射红外信号，保持时间是16 μs。

　　（2）  判断是否存在反射信号“1”
　　在发射到第17、19、21和23个载波脉冲时，在停止发射红外信号的16 μs内，检测接收引脚P52。如果P52＝1，则表明存在反射信号；如果P52＝0，则认为无反射信号。

　　在这4次判断过程中，如果有3次以上判断为存在反射信号，则确认接收到反射的“1”。

　　实现的软件流程如图5所示。

3.2  编码“0”脉冲产生和接收

　　当发射“0”脉冲时，停止发送任何红外信号。

　　在相当于第17、19、21和23个载波脉冲时间的时候，检测接收引脚P52。如果P52＝1，则表明存在干扰的红外信号；如果P52＝0，则表明没有其他红外信号的干扰。

　　在这4次判断过程中，如果有3次以上判断为没有其他红外信号的干扰，则确认正确地接收到“0”。

　　实现的软件流程如图6所示。

图5  发送编码“1”流程

图6  发送编码“0”流程

4  抗干扰能力分析

　　在应用中，发现发送和接收低于6位的编码脉冲，仍然有一定的受干扰现象发生；但发送和接收高于10位的编码脉冲,已经具有较强的抗干扰能力。实际上，在发送编码为“0”时，是没有红外信号存在的。对于随机而频繁的干扰信号，这时很容易检测到干扰的存在。

　　发送编码的实质是：

　　①  当编码位为“1”时，检测是否存在障碍物。这时如果有信号的反射，则表明在测量的范围内有障碍物。如果接收不到反射的信号，说明没有障碍物，或者是障碍物超出测量的范围。
　　②  当编码位为“0”时，检测是否存在干扰。这时如果有干扰信号，则表明发射“1”测到的障碍物，有可能是由于有干扰信号而导致的错误判断。

5  编码的方案

　　应用中，发送编码的方案有3种：

　　①  发送较短的编码串（10~16位），判断时间约6~10 ms。在接收过程中，不能有一位的误码，否则认为是干扰，要等待下一次的障碍检测。这种方案在检测过程中，不能存在干扰。
　　②  发送大于16位的编码串（16~32位），判断时间约10~20 ms。对接收“0”和“1”的编码误码统计，其中可以根据应用场合的需要,存在 1~2位“0”的误码和 1~3位“1”的误码，这样能有效提高抗干扰能力。
　　③  发送大于32位编码串，判断时间 >20 ms。根据实际情况来分析接收的编码，以判断障碍的存在。

　　实际应用中，采用24位编码，分3次发出。3次发射的编码如表2所列。

表2  发射的脉冲编码表

　　当不多于2位“0”的误码和2位“1”的误码时，确认障碍物的存在。

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