沈彬鑫，涂雪軍，方 欒

（東南大學(xué)成賢學(xué)院 電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 江蘇 南京 210088）

1 研究目標(biāo)

研究微處理器與各模塊之間的聯(lián)系以及對(duì)各模塊的控制與運(yùn)用。系統(tǒng)以微處理器為核心，通過(guò)語(yǔ)音模塊來(lái)控制臺(tái)燈的點(diǎn)亮，變色，之后再根據(jù)避障模塊來(lái)規(guī)避障礙，驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電源模塊提供系統(tǒng)充足的電能。要想led智能燈可以正常的工作，要對(duì)這幾個(gè)模塊與單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)深入的學(xué)習(xí)，研究微處理器月模塊的聯(lián)系，正確的運(yùn)用微處理器控制led燈，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。具體研究模塊如圖1所示。

圖1 微處理器與各模塊的關(guān)系

2 研究過(guò)程

2.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分

電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分使用了傳統(tǒng)的L298N驅(qū)動(dòng)模塊，該模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)傳統(tǒng)的H型驅(qū)動(dòng)電路，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)只需要驅(qū)動(dòng)對(duì)角線上的三極管即可，如果需要控制小車的方向需要控制電流的流入方向與對(duì)角線上的三極管。對(duì)于如何與單片機(jī)聯(lián)系起來(lái)，只需要根據(jù)給出電機(jī)邏輯運(yùn)動(dòng)控制表即可，將相應(yīng)的管腳賦值0或1，比如當(dāng)ENA ENB都為1時(shí)IN1為1，INT2為0，INT3為1，INT4為0時(shí)，左邊電機(jī)正轉(zhuǎn)，右邊電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車保持前進(jìn)的狀態(tài)。當(dāng)IN1為1，INT2為0，INT3為0，INT4為1時(shí)，左邊電機(jī)正轉(zhuǎn)，右邊電機(jī)反轉(zhuǎn)等。

圖2 H型驅(qū)動(dòng)電路

2.2 避障模塊

避障模塊采用TCRT5000紅外避障傳感器，該傳感器有一對(duì)紅外發(fā)射管與接收管，發(fā)射管發(fā)出紅外光，檢測(cè)發(fā)射路面是否有障礙，遇到障礙時(shí)紅外光反射回來(lái)被接收管接收，單片機(jī)根據(jù)相關(guān)的程序給出相應(yīng)的動(dòng)作，避免與障礙物碰撞。傳感器采用LM393比較器，工作穩(wěn)定，采用電位調(diào)節(jié)器，干擾小，方便安裝，在很多方面有著用途[3]。方便大家更好的了解給出了傳感器的原理圖見(jiàn)圖3。

圖3 避障模塊原理圖

2.3 語(yǔ)音控制模塊

語(yǔ)音模塊使用了一款A(yù)ndroid軟件MCU-V1.4。該款軟件具有很多優(yōu)點(diǎn)，如抗干擾強(qiáng)，適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?，相比LD3320語(yǔ)音模塊有了很大的改變。通過(guò)語(yǔ)音控制來(lái)實(shí)現(xiàn)LED照明燈的開關(guān)以及相關(guān)的調(diào)色。該模塊由藍(lán)牙傳輸模塊和單獨(dú)的51系列單片機(jī)組成，是整個(gè)照明燈的一個(gè)重要組成部分。照明燈用的是RGB燈，RGB燈的引腳分布與普通燈不同，最長(zhǎng)的引為公共端，我們所使用的為共陽(yáng)極，所以公共端接VCC引腳。

2.4 研究成果

智能移動(dòng)led照明燈的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基本完成。小燈可以通過(guò)手機(jī)上的app進(jìn)行實(shí)時(shí)的操控，當(dāng)有人喊開燈的時(shí)候小燈可以亮起來(lái)，當(dāng)說(shuō)紅燈的時(shí)候小燈可以換成紅色的燈，基本滿足了改變顏色的要求。可以通過(guò)遙控實(shí)現(xiàn)小燈的行走，包括前進(jìn)后退，左右拐彎燈一系列動(dòng)作，避障模塊的加入讓小車變得更加的機(jī)動(dòng)。本次LED照明燈的創(chuàng)新點(diǎn)如下：（1）實(shí)現(xiàn)了小燈對(duì)不同照明程度的需要節(jié)約電能；（2）小燈可以移動(dòng)大大增加了小燈的靈活與方便；（3）語(yǔ)音模塊的增加，可以使的人們可以隨心所欲的控制等的擺放。

3 結(jié)語(yǔ)

首先感謝學(xué)校舉辦的創(chuàng)新比賽活動(dòng)，豐富了大學(xué)生的課外生活，提高了我們的動(dòng)手能力。培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，讓我們?cè)趯?shí)踐中驗(yàn)證了課堂上所學(xué)的知識(shí)，提好了對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用。其次要感謝我的指導(dǎo)老師辛海燕，辛老師給了我們很大的幫助，從驅(qū)動(dòng)模塊的選用到編程，老師多次提出了寶貴的建議，利用午休時(shí)間帶領(lǐng)我們解決很多難點(diǎn)，在語(yǔ)音模塊部分更是親自做實(shí)驗(yàn)來(lái)讓我們更好的學(xué)習(xí)了解。最后我衷心的感謝幫助過(guò)我的人，不僅讓我學(xué)到書本以外的知識(shí)更讓我學(xué)到了許多人生哲理。