基于SPCE061A的智能輪椅避障控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
本課題的D/A模擬電路的B1,A1,A2,B2的電壓輸出分別代替了黃、褐、蘭、白四條線的電壓輸出。所以通過(guò)兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器TLV5618的輸出,代替了手柄控制,具體轉(zhuǎn)換電路如圖3所示。
TLV5618與凌陽(yáng)61單片機(jī)的3個(gè)I/0口相連,分別是數(shù)據(jù)串口DIN、時(shí)鐘信號(hào)SCLK、片選信號(hào)CS。MC1403只有3只腳有效,VDD,VSS及供給DA 2.5 V的參考電壓。
1.4 電源模塊
電路驅(qū)動(dòng)模塊中用到了24 V,12 V,5 V三種電源,選用24 V,24 Ah的高能充電蓄電池作為動(dòng)力能源,它為電機(jī)直接提供24 V工作電壓,12 V,5 V分別通過(guò)7812,7805芯片由24 V轉(zhuǎn)換得到。
2 智能輪椅自主避障軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件是在61單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE2.O.O上開(kāi)發(fā)的,該集成開(kāi)發(fā)環(huán)境集程序的編輯、編譯、鏈接、調(diào)試以及仿真等功能為一體,具有友好的交互界面,使用戶的編程、調(diào)試工作更加方便且高效。
主程序設(shè)計(jì)如下:
主程序主要是通過(guò)掃描鍵盤,等候用戶指令,不在避障狀態(tài)下掃描等候,而進(jìn)入避障狀態(tài)后會(huì)根據(jù)探測(cè)到的環(huán)境選擇相應(yīng)的避障策略。在避障過(guò)程中若用戶按下停止鍵則退出避障循環(huán),主程序采用鍵盤掃描,節(jié)約了61單片機(jī)的中斷資源,同時(shí)也減小了對(duì)測(cè)距的干擾,增加了智能輪椅實(shí)時(shí)避障的靈敏度。主程序流程圖如圖4所示。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
選用實(shí)驗(yàn)室外空曠環(huán)境作為輪椅運(yùn)動(dòng)的測(cè)試環(huán)境,對(duì)輪椅的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行反復(fù)測(cè)試可知,輪椅的運(yùn)動(dòng)最低平均速度為16 cm/s,最高平均速度為41 cm/s;轉(zhuǎn)彎半徑為50 cm左右,根據(jù)使用者對(duì)速度的要求,可以通過(guò)改變系統(tǒng)的特定參數(shù)來(lái)設(shè)置速度的范圍。
利用介紹的方法對(duì)智能輪椅做自主避障實(shí)驗(yàn),智能輪椅自主避障良好。
4 結(jié) 語(yǔ)
智能輪椅自主避障具有很重要的實(shí)用價(jià)值,本文設(shè)計(jì)的基于SPCE061A的自主避障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性價(jià)比高,易于功能擴(kuò)展和移植。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)基本達(dá)到實(shí)用化要求。
評(píng)論