一種新型智能水下機器人檢測傳感器及其控制方法
【專利摘要】一種結構簡單、抗干擾能力強的新型智能水下機器人檢測傳感器。技術方案是：一種新型智能水下機器人檢測傳感器，其特征是由超聲波測距電路和CAN總線通信電路組成，超聲波測距電路和CAN總線通信電路連接。
【專利說明】一種新型智能水下機器人檢測傳感器及其控制方法【技術領域】
[0001]本發明屬于水下機器人檢測傳感器結構領域，尤其是一種結構簡單、抗干擾能力強的新型智能水下機器人檢測傳感器及其控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，常用的水下機器人檢測傳感器容易受到外界信號干擾，測量結果不準確。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種結構簡單、抗干擾能力強的新型智能水下機器人檢測傳感器及其控制方法。
[0004]本發明的技術方案是:一種新型智能水下機器人檢測傳感器，其特征是由超聲波測距電路和CAN總線通信電路組成，超聲波測距電路和CAN總線通信電路連接；
其中，超聲波測距電路由超聲波發射電路和超聲波接收電路組成，超聲波發射電路由微處理器、非門電路U5A、非門電路U5C、三極管Q9、變壓器Tl和超聲波傳感器組成，74LS14非門電路U5A和74LS14非門電路U5C順序連接，非門電路U5C與微處理器AT89C51連接，非門電路U5A、三極管Q9、變壓器Tl和超聲波傳感器順序連接，變壓器Tl還與微處理器連接；
超聲波接收電路由 超聲波傳感器、集成放大電路BX1490、非門電路U5B、非門電路U5D和微處理器組成，超聲波傳感器、集成放大電路BX1490、非門電路U5B、非門電路U?和微處理器順序連接；
所述CAN總線通信電路由微控制器、獨立CAN通信控制器SJA1000、CAN總線驅動器PCA82C250及復位電路MP708組成，所述微控制器分別與獨立CAN通信控制器SJA1000、復位電路MP708連接，所述獨立CAN通信控制器SJA1000通過光電隔離器6N137與CAN總線驅動器PCA82C250連接。
[0005]新型智能水下機器人檢測傳感器的控制方法，其特征是包括下列步驟:
步驟1:清零、初值設定；
步驟2:發射脈沖；
步驟3:T0定時25ms;
步驟4:讀外部中斷位；
步驟5:判斷中斷標志是否有效，如果中斷標志有效則執行步驟(7);如果中斷標志無效，則執行步驟(6);
步驟6:判斷TO是否溢出，如果TO溢出，則執行步驟I ;如果TO不溢出，則執行步驟4 ； 步驟7:讀Tl值:；
步驟8:判斷Tl值是否小于閾值，如果Tl值小于閾值，則執行步驟9，如果Tl值不小于閾值，則執行步驟I ;
步驟9:處理策略。[0006]本發明的效果是:一種新型智能水下機器人檢測傳感器，由超聲波測距電路和CAN總線通信電路組成，超聲波測距電路和CAN總線通信電路連接。能夠增強抗干擾能力，提聞測量精度。
[0007]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明結構框圖；
圖2為本發明超聲波測距電路電路原理圖；
圖3為本發明CAN總線通信電路電路原理圖；
圖4為本發明的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0009]圖1中，一種新型智能水下機器人檢測傳感器，由超聲波測距電路和CAN總線通信電路組成，超聲波測距電路和CAN總線通信電路連接。
[0010]圖2中，超聲波測距電路由超聲波發射電路和超聲波接收電路組成，超聲波發射電路由微處理器、非門電路U5A、非門電路U5C、三極管Q9、變壓器Tl和超聲波傳感器組成，74LS14非門電路U5A和74LS14非門電路U5C順序連接，非門電路U5C與微處理器AT89C51連接，非門電路U5A、三極管Q9、變壓器Tl和超聲波傳感器順序連接，變壓器Tl還與微處理器連接。
[0011]超聲波接收電路由超聲波傳感器、集成放大電路BX1490、非門電路U5B、非門電路U5D和微處理器組成，超聲波傳感器、集成放大電路BX1490、非門電路U5B、非門電路U?和微處理器順序連接。
[0012]微處理器AT89C51通過編程在端口 P16產生一個40kHz的超聲波信號，經過兩個74LS14非門將信號驅動整形，再由三極管Q9對其進行放大，最后經過變壓器Tl送到超聲波傳感器CSB-T40，這樣就可以通過超聲波傳感器CSB-T40發出相應的超聲波信號。而圖3中的下半部分就是超聲波接收電路，超聲波信號通過障礙物發射到超聲波傳感器CSB-R40后，產生一定的電信號，電信號通過集成塊BX1490放大后送到了 2個74LS14非門電路整形，最后進入微處理器AT89C51的P17端口。這樣就完成了 I次超聲波測距的掃描過程，它可以通過程序來控制計數器，將計數器的數據轉換為相應的時間，再用時間乘以超聲波的傳播速度后除以2，既可以得到障礙物與超聲波傳感器之間的距離
圖3中，CAN總線通信電路由微控制器、獨立CAN通信控制器SJA1000、CAN總線驅動器PCA82C250及復位電路MP708組成，所述微控制器分別與獨立CAN通信控制器SJA1000、復位電路MP708連接，所述獨立CAN通信控制器SJA1000通過光電隔離器6N137與CAN總線驅動器PCA82C250連接。
[0013]為了提高系統的抗干擾能力，在通信控制器SJA1000和CAN總線驅動器PCA82C250之間增加了光電隔離器6N137，當微處理器AT89C51將測距結果數據通過PO 口發送到CAN總線控制器SJA1000，由SJA1000將并行數據轉換為串行數據從端口 TXO發出，經過光電隔離器6N137后到達CAN總線驅動器PCA82C250，最后將數據發送到CAN總線上。相反，來自CAN總線的數據也可以經過相應電路到達微處理器，這樣就可以實現測距儀與上位機的通信功能。
[0014]圖4中，新型智能水下機器人檢測傳感器的控制方法，其特征是包括下列步驟: 步驟1:清零、初值設定；
步驟2:發射脈沖；
步驟3:T0定時25ms;
步驟4:讀外部中斷位；
步驟5:判斷中斷標志是否有效，如果中斷標志有效則執行步驟(7);如果中斷標志無效，則執行步驟(6);
步驟6:判斷TO是否溢出，如果TO溢出，則執行步驟I ;如果TO不溢出，則執行步驟4 ； 步驟7:讀Tl值:；
步驟8:判斷Tl值是否小于閾值，如果Tl值小于閾值，則執行步驟9，如果Tl值不小于閾值，則執行步驟I ;
步驟9:處理策略。
【權利要求】
1.一種新型智能水下機器人檢測傳感器，其特征是由超聲波測距電路和CAN總線通信電路組成，超聲波測距電路和CAN總線通信電路連接； 其中，超聲波測距電路由超聲波發射電路和超聲波接收電路組成，超聲波發射電路由微處理器、非門電路U5A、非門電路U5C、三極管Q9、變壓器Tl和超聲波傳感器組成，74LS14非門電路U5A和74LS14非門電路U5C順序連接，非門電路U5C與微處理器AT89C51連接，非門電路U5A、三極管Q9、變壓器Tl和超聲波傳感器順序連接，變壓器Tl還與微處理器連接； 超聲波接收電路由超聲波傳感器、集成放大電路BX1490、非門電路U5B、非門電路U5D和微處理器組成，超聲波傳感器、集成放大電路BX1490、非門電路U5B、非門電路U?和微處理器順序連接； 所述CAN總線通信電路由微控制器、獨立CAN通信控制器SJA1000、CAN總線驅動器PCA82C250及復位電路MP708組成，所述微控制器分別與獨立CAN通信控制器SJA1000、復位電路MP708連接，所述獨立CAN通信控制器SJA1000通過光電隔離器6N137與CAN總線驅動器PCA82C250連接。
2.如權利要求1所述的新型智能水下機器人檢測傳感器的控制方法，其特征是包括下列步驟: 步驟1:清零、初值設定； 步驟2:發射脈沖； 步驟3:T0定時25ms; 步驟4:讀外部中斷位； 步驟5:判斷中斷標志是否有效，如果中斷標志有效則執行步驟(7);如果中斷標志無效，則執行步驟(6); 步驟6:判斷TO是否溢出，如果TO溢出，則執行步驟I ;如果TO不溢出，則執行步驟4 ； 步驟7:讀Tl值:； 步驟8:判斷Tl值是否小于閾值，如果Tl值小于閾值，則執行步驟9，如果Tl值不小于閾值，則執行步驟I ; 步驟9:處理策略。
【文檔編號】G01S15/08GK103983976SQ201410243952
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】李培學 申請人:青島深海科技投資開發有限公司