這段時(shí)間要用超聲波做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，就是使用超聲波和舵機(jī)結(jié)合，做一個(gè)自動(dòng)壁障演示實(shí)驗(yàn)。就是將超聲波接到舵機(jī)上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)舵機(jī)來(lái)獲取各個(gè)方向到小車(chē)的距離，從而控制小車(chē)運(yùn)動(dòng)，避開(kāi)障礙物，并尋找最佳路徑。整個(gè)小車(chē)基于航太電子提供的51智能小車(chē)，如下圖：

　　車(chē)前面的超聲波模塊就是固定在下面的舵機(jī)上面的，實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)需要將顯示屏取下，否則會(huì)檔到舵機(jī)。

　　下面簡(jiǎn)單說(shuō)下超聲波模塊：

　　HC-SR04超聲波測(cè)距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路，檢測(cè)角度為30°。

　　另外還有超聲波的控制方式：

　?。?）采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距，給最少10us的高電平信號(hào)。

　?。?）模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；

　?。?）有信號(hào)返回，通過(guò)IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測(cè)試距離=（高電平時(shí)間*聲速（340M/S））/2

　　下面說(shuō)說(shuō)這個(gè)超聲波的缺陷了，由于該超聲波測(cè)距本身的缺陷以及該模塊也是市面上比較便宜的模塊，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)往往達(dá)不到要求，特別是小車(chē)在運(yùn)行時(shí)整個(gè)車(chē)子是在震動(dòng)的，對(duì)距離測(cè)試十分不利。

　　當(dāng)車(chē)子在跑動(dòng)時(shí)測(cè)出來(lái)的距離變動(dòng)幅度會(huì)較大，如果加上舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，想實(shí)時(shí)測(cè)到距離是更不可能的了。目前超聲波測(cè)量周期建議是100ms，在100ms的時(shí)間里，超聲波在車(chē)上的變動(dòng)還是比較大的，所以在測(cè)量距離的時(shí)候，盡量讓車(chē)子停下來(lái)，而且舵機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　另外還有一個(gè)大問(wèn)題，就是前面的障礙物與超聲波不是正對(duì)著，而是呈一個(gè)較大的角度時(shí)，測(cè)出來(lái)的距離也是不準(zhǔn)的。這種現(xiàn)象體現(xiàn)在當(dāng)小車(chē)與墻斜著跑過(guò)去時(shí)會(huì)直接撞上去，顯然是完全沒(méi)檢測(cè)到墻面。根據(jù)示波器查看結(jié)果，當(dāng)相對(duì)正對(duì)超聲波傾斜角度小于約30°時(shí)，還是可以測(cè)出來(lái)的，當(dāng)變得更大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)回響電平突然變得很長(zhǎng)的情況，這種時(shí)候也會(huì)有測(cè)量比較接近實(shí)際的時(shí)候，所以在這里需要做濾波處理。回響信號(hào)要么是接近實(shí)際，要么是很長(zhǎng)，這樣的情況是很好判斷的。

　　下面是我基于51單片機(jī)平臺(tái)做的超聲波讀取的方法，暫沒(méi)考慮單片機(jī)性能浪費(fèi)的問(wèn)題，用到了while等待。觸發(fā)信號(hào)輸出以及回響信號(hào)計(jì)數(shù)采用了定時(shí)器T2