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1、原理圖
Arduino開發(fā)板的簡介
1）1個9V DC輸入，為Arduino板提供外部電源輸出，使Arduino控制板具有能夠驅(qū)動舵機等大功率外部設(shè)備的能力；
2）1個USB口，通過該口連接到計算機，由Arduino的IDE將用戶編寫好的控制程序上傳到控制板中，同時還可以通過該口為電路板供電，驅(qū)動小功率的外部設(shè)備；
3）14個數(shù)字輸入／輸出端，其中端口0（RX）和1（TX）分別連接主控芯片的串行引腳，用來接收和發(fā)送TTL串行數(shù)據(jù)。其中端口2、3可以接收外部信號，實現(xiàn)外部中斷功能；端口3、5、6、9、10、11作為PWM端口，可用于電機PWM調(diào)速［5］或音樂播放；端口10（SS）、11（MOSI）、12（MISO）和13（SCK）在SPI模塊庫的支持下，可以提供SPI通信模式；端口13內(nèi)部連接了一個LED指示燈，隨著13腳上電平的高低變化，實現(xiàn)開啟和關(guān)閉；
4）6個模擬輸入／輸出端，其中端口4（SDA）和端口5（SCL）端口可以實現(xiàn)I2C通信；
5）1個5 V DC輸出和1個3．3 V DC輸出，可為其它電路提高3．3 V和5 V直流電源；
6）1個復(fù)位接口。
GP2D12簡介
上圖就是GP2D12紅外線測距傳感器的電壓值與距離值的關(guān)系曲線，從這個曲線可以看出，電壓輸出與距離成反比，而且是非線性關(guān)系。
根據(jù)上圖關(guān)系曲線，大約關(guān)系為10cm距離時有2.55V輸出,80cm距離時有0.42V輸出。可以通過該曲線擬合出電壓值與距離值的數(shù)學(xué)關(guān)系式，但是這個關(guān)系式里的距離是參考距離值，實際距離值=(參考距離值-0.42)cm，另外由于Arduino的模擬量采樣命令analogRead()，采樣的數(shù)據(jù)范圍是0至1023，對應(yīng)的電壓范圍是0至5V,每格數(shù)據(jù)代表0.0049V，于是讀取的有效數(shù)據(jù)應(yīng)該由86(0.42V)至520(2.548V)。所以最終實際距離=2547.8/((float)采樣數(shù)據(jù)*0.49-10.41)-0.42。
2、代碼流程圖
程序運行到流程為：首先初始化串口的波特率，串口的波特率初始化之后可以進行串口通信，在，靜茹到loop循環(huán)中，進行數(shù)據(jù)的讀取，數(shù)據(jù)讀取的過程中需要判斷數(shù)據(jù)端正確性，如果數(shù)據(jù)不正確顯示is not value，如果顯示合理的范圍在串口打印出來。
3、功能結(jié)構(gòu)說明
本設(shè)計使用Arduino單片機做為控制，使用紅外測距模塊 GP2D12檢測距離，通過單片機的串口輸出。
4、函數(shù)說明
Arduino開發(fā)使用ide開發(fā)工具，具有較多的庫函數(shù)，再開發(fā)中不需要對每個模塊進行寄存器操作方便開發(fā)。
void setup()//初始化設(shè)置函數(shù)
{
Serial.begin(9600); //波特率9600用于顯示數(shù)據(jù)
}
void loop()//主程序運行部分
{
int tmp = analogRead(A3);//模擬引腳3口
int gao=tmp/10;//將采取到的值進行高位和低位截取
int di=tmp%10;//截取低位
int value=gao*10+di;//將高位和低位的值相加
delay(50);//采樣時間延時10ms
if(value>10&&value<80) //判讀值正確
{
Serial.print(value);//打印出距離值
Serial.println("cm");//打印出cm
}
else Serial.println("is not value");//如果距離不再10-80之間顯示距離值不正確
}
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5、仿真結(jié)果
使用proteus仿真的結(jié)果顯示出，再串口輸出的界面中顯示設(shè)定的值34-35cm的范圍中。
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