基于A(yíng)T89C52自動(dòng)追蹤紅外線(xiàn)源機器人電路設計

　　自動(dòng)追蹤紅外線(xiàn)源機器人主要由三部分組成：紅外線(xiàn)感應接收部分、微處理器和電機驅動(dòng)部分。各部分功能：紅外線(xiàn)感應接收部分檢測載波頻率為38kHz的紅外線(xiàn)發(fā)射波；微處理器負責處理傳感器輸入的信號，并為電機驅動(dòng)部分提供相應的方向控制信號；電機驅動(dòng)部分驅動(dòng)步進(jìn)電機使機器人按照相應指令的方向前進(jìn)。

　　紅外線(xiàn)感應器選用小型紅外遙控接收芯片TSOP1738，它支持所有主流的紅外發(fā)射編碼方式，單片機可以直接讀取其解調后的信號；微處理器選用低功耗高性能的8位單片機AT89C52；單片機的I／O口輸出電流不具備直接驅動(dòng)步進(jìn)電機的能力，因此步進(jìn)電機的驅動(dòng)選用具有8路達林頓對管的ULN2003；當紅外線(xiàn)發(fā)射源位置不斷變化時(shí)，紅外線(xiàn)傳感器TSOP1738的輸出也隨之不斷變化，此時(shí)單片機可能無(wú)法及時(shí)處理TSOP1738輸出的數據而造成數據丟失，因此需要一個(gè)數據鎖存器，該鎖存器選用具有單穩態(tài)多諧振功能的74121。

　　電路設計

　　紅外線(xiàn)傳感器電路下見(jiàn)圖。在機器人左、中、右三個(gè)方向放置傳感器以檢測紅外線(xiàn)發(fā)射源的位置，當某個(gè)傳感器接收到紅外線(xiàn)源后輸出一個(gè)下降沿至74121的 4腳A2端，根下?lián)D中電容C4、C5、C6的參數，74121的6腳輸出一個(gè)保持時(shí)間大約為100ms的高電平，單片機以此高電平信號作為修正方向的依據。

　　微處理器和電機驅動(dòng)電路見(jiàn)下圖。單片機的P3．1、P3．2和P3．2分別與左、中、右三個(gè)方向傳感器的輸出相連，三個(gè)傳感器輸出共有8種組合，單片機根據不同的組合狀態(tài)修正機器人的前進(jìn)方向，其修正方向和傳感器輸出組合的關(guān)系見(jiàn)方向修正真值下表。

　　從真值表中可以清楚的看到當三個(gè)傳感器輸出都為0時(shí)，也就是真值表中的“000”狀態(tài)時(shí)單片機控制機器人順時(shí)針?lè )较蛐D以尋找紅外線(xiàn)發(fā)射源；當輸入為“001”狀態(tài)時(shí)單片機控制機器人向右前進(jìn)；當輸入為“110”狀態(tài)時(shí)單片機控制機器人向左前進(jìn)；當輸入為“111”狀態(tài)時(shí)單片機控制機器人向正前方前進(jìn)；當輸入為“101”狀態(tài)時(shí)，代表機器人正前方的傳感器被障礙物阻擋，單片機控制機器人向左方向旋轉以避開(kāi)障礙物，也意味著(zhù)當有障礙物阻擋機器人前進(jìn)時(shí)機器人可以自動(dòng)繞開(kāi)障礙物并重新尋找紅外線(xiàn)發(fā)射源。