基于ARM的電腦鼠控制系統研究

2．4 紅外檢測模塊
紅外檢測模塊主要負責迷宮環境監測和處理。紅外線經調制后由發射管發出，接收管接收迷宮墻壁反射光，根據接收反射信號強弱來判斷與隔墻的距離。本系統相對傳統紅外檢測方法做如下特點：
(1)紅外傳感器由原來的5組增加到6組。除了正前、正左、正右以及正前方兩個45度斜角外，正前方增加1組紅外傳感器，通過正前方兩組傳感器信息的融合實現路口45度斜走，相對于以往的90度直角調整，節約了時間，提高了效率。
(2)采用基于雙T選頻網絡的放大器設計，紅外傳感器根據反射信號的強弱實現電腦鼠與障礙物之間的測距。以往使用的是一體化紅外接收傳感器(如IRM8601S)，其接收頭內部集成自動增益控制電路、帶通濾波電路、解碼電路及輸出驅動電路，但由于檢測信號輸出的是數字信號，只能判斷有或無障礙物，不能根據檢測信號輸出的強度計算距離。本設計中采用基于雙T選頻網絡和TLC084組成的選頻放大設計，實現頻率不同增益不同，對有用信號進行放大處理，濾除或抑制無用信號。
(3)發射三種頻率調制波，減少信號之間的干擾。6組傳感器分為三組，正左和正右兩組傳感器負責檢測電腦鼠是否走在中線上，以便及時做出姿勢校正；左前方和右前方兩組傳感器主要檢查前方是否有路口；前方兩組傳感器配合電機，協同工作實現45度轉彎。紅外光發射頻率越高，傳播距離相對越遠，在本設計中由于迷宮墻壁之間距離16．8cm(單元格18cm．墻壁厚度1．2cm)，而電腦鼠的寬度一般為10cm左右，車體距兩邊墻體的距離只有3cm左右，所以正左方和正右方發射頻率選擇為33kHz，左前方和右前方發射35kHz，正前方距離最遠，發射頻率為38kHz。具體如圖3所示。