专利名称：路迹识别光敏传感器阵列模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种路迹识别光敏传感器阵列模块，属于电子测控和路迹识别领域。
背景技术：
在地面轨迹错综复杂的情况下，为了能准确获取地面路径的分布情况，使机器人、 小车等能够快速、准确地获取地面路迹信息，提高其反应速度和准确率，光敏传感器路迹识 别技术对于各种需要通过寻找轨迹来完成任务的设备提供技术支持。 —般的光敏传感器只能够检测一条轨迹。机器人沿路迹运动，当它沿着一条直线 轨迹前进时， 一个光敏传感器足以完成此任；而在有多条交叉路径的复杂路迹情况下， 一个 光敏传感器就无法完成路径的识别，必须采用多个传感器才能实现复杂路径的准确识别， 但这样会占用较多的硬件端口资源，而机器人要完成多项任务，主控板上微处理器的硬件 资源有限。 目前，大多数机器人都采用多个传感器占用多个端口资源，系统实现存在一定的 难度。
实用新型内容本实用新型针对复杂路径的识别问题而提出一种准确度高、反应快、功耗低、使用 成本低的路迹识别光敏传感器阵列模块。 该路迹识别光敏传感器阵列模块包括电源电路、传感器电路、单片机电路和I2C 电路，其中电源电路分别给传感器电路、单片机电路和"C电路供电，传感器电路的输出端
连接单片机电路的输入端，单片机电路与i2c电路双向相连。 所述电源电路输出3. 3V和5V两种电压。 所述单片机电路包括微控制器和JTAG调试电路，JTAG调试电路的输入端与微控 制器相连接。 所述传感器电路包括16路相同的呈四行四列等间隔分布的光敏传感器电路。 所述光敏传感器电路是由红外发射接收对管和两个电阻构成，红外发射接收对管 连接电源电路的5V输出端，红外发射接收对管的发射端和接收端分别串接一个电阻后接 地。 本实用新型中传感器电路采用16路相同的光敏传感器电路呈四行四列等间隔分 布，采用嵌入式技术检测路面轨迹情况，对地面路径信息进行自动采集并处理，结构简单， 识别准确度高，反应速度快，功耗低，使用成本低。
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的电路原理图，图中标号l-电源电路；2-传感器电路；3_单片机电路；4_I2C电路。
具体实施方式
本实用新型的结构框图如图1所示，包括电源电路、传感器电路、单片机电路和I2C 电路，其中电源电路给传感器电路提供5V电压，给单片机电路和I2C电路均提供3. 3V和 5V电压，传感器电路的输出端连接单片机电路的输入端，单片机电路与I2C电路双向相连。 如图2所示是本实用新型的电路原理图，电源电路1中的电压转换芯片U2采用 AMS1117，5V输入电压首先经过一个10uf的电容C3滤波后再接到电压转换芯片U2的Vin 端，电压转换芯片U2的Vout端通过一个0欧电阻R6输出3. 3V稳定电压，然后通过电阻R7 为电源指示灯Dl供电；传感器电路2包括16路相同的呈四行四列等间隔分布的光敏传感 器电路，所述光敏传感器电路由红外发射接收对管和两个电阻(6. 8K和510)构成，红外发 射接收对管采用FS-043W，每个红外发射接收对管均接入5V电压，其发射端和接收端均串 接一个电阻后接地，16个红外发射接收对管即AD1 AD16的接收端分别连接单片机电路3 中微控制器Ul的Pl. 4 PI. 6、P1. 7、P2. 0 P2. 3、P2. 4 P2. 7、P3. 0 P3. 4端；单片机 电路3中微控制器Ul采用C8051F360，微控制器Ul接入3. 3V电压，微控制器Ul的8脚和 9脚连接JTAG调试电路的输入端，JTAG调试电路接入5V电压，JTAG调试电路用于下载程 序或在线调试；I2C电路4由一个I2C接口 JP1和两个上拉电阻Rl和R2构成，I2C接口 JP1 的2脚和3脚分别加上拉电阻Rl和R2且分别与微控制器Ul的5脚和4脚连接，I2C接口 JP1的4脚接入5V电压，1脚接地，3. 3V电压通过上拉电阻Rl和R2接入；微控制器Ul对 传感器电路1发送过来的模拟信号进行十位A/D转换，将所得结果进行数据处理并通过I2C 电路4将信息发送出去。 本实用新型中的光敏传感器电路根据不同颜色的物质吸收红外光线强弱不同的 原理，红外发射管发射红外光，红外接收管接收未被吸收的红外光，并根据接收到红外光强 的不同而输出不同电压，单片机对16路光敏传感器电路的模拟输入信号进行A/D转换，从 而将地面灰度变化转换成单片机内部的数字变化；16路光敏传感器电路呈四行四列等间 隔分布，这样能够实现对地面复杂路径信息的快速检测，单片机将整理好的数字信息通过 I2C接口发送，占用接口少，节省硬件资源。
权利要求一种路迹识别光敏传感器阵列模块，其特征在于包括电源电路、传感器电路、单片机电路和I2C电路，其中电源电路分别给传感器电路、单片机电路和I2C电路供电，传感器电路的输出端连接单片机电路的输入端，单片机电路与I2C电路双向相连。
2. 根据权利要求1所述的路迹识别光敏传感器阵列模块，其特征在于所述电源电路输出3. 3V和5V两种电压。
3. 根据权利要求1所述的路迹识别光敏传感器阵列模块，其特征在于所述单片机电路包括微控制器(Ul)和JTAG调试电路，JTAG调试电路的输入端与微控制器(Ul)相连接。
4. 根据权利要求1所述的路迹识别光敏传感器阵列模块，其特征在于所述传感器电 路包括16路相同的呈四行四列等间隔分布的光敏传感器电路。
5. 根据权利要求4所述的路迹识别光敏传感器阵列模块，其特征在于所述光敏传感 器电路是由红外发射接收对管和两个电阻构成，红外发射接收对管连接电源电路的5V输 出端，红外发射接收对管的发射端和接收端分别串接一个电阻后接地。
专利摘要本实用新型公开了一种路迹识别光敏传感器阵列模块，属于电子测控与路迹识别领域。该模块包括电源电路、传感器电路、单片机电路和I2C电路，电源电路输出3.3V和5V电压，电源电路分别给传感器电路、单片机电路和I2C电路供电，传感器电路的输出端连接单片机电路的输入端，单片机电路与I2C电路双向相连，所述传感器电路包括16路相同的呈四行四列等间隔分布的光敏传感器电路。本实用新型采用嵌入式技术检测路迹信号，对地面路径信息自动采集并处理，准确度高，反应速度快，功耗低，使用成本低。
文档编号G01C21/34GK201548234SQ20092028424
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者严锡君, 何金灿, 卜训兵, 叶云峰, 张金华, 徐淑芳, 徐立中, 朱杰, 李亚东, 李红娜, 管星, 金明, 陈卫兵, 陈飞, 龚行梁 申请人:河海大学