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串口助手下位机的距离测量数据

涉及到的轮椅动作分别是在上下楼过程中轮椅前腿的升降动作和轮椅座椅的调节动作。其中前腿的调节模块由步进电机驱动,当上位机向下位机发送指令请求测距传感器数据并得到回复后,根据对所测得数据的分析对轮椅的前腿进行调节,确保在每一步上下楼动作中前腿先接触到下一阶台阶的效果,以起到支撑作用,保证爬楼及越障动作的执行。座椅的调节模块由2台电机驱动,一台调整高度,一台调整角度,www.qg999.com,钱柜娱乐,钱柜娱乐999通过一个交叉四杆机构实现姿态调整,整个模块可以通过自动调节或者手动调节。当感知系统的倾角传感器检测到底盘产生倾斜时,上位机收到通过串口通信得到的倾角数据,以中断的方式根据产生的倾角大小对座椅的高度进行调整,避免轮椅过于倾斜发生干涉现象,而且高度的增加还使座椅的角度调整范围变大;同时在高度调整之后会对座椅的倾角进行修正,以达到使座椅时刻保持水平的目的,增加用户的舒适度。座椅的调节还设置有手动调节模式,在未发生串口通信的时候,单片机将对按键状态进行循环检测;当检测到有按键被按下时,将会使对应电机产生动作直到按键被松开,通过这种方式用户可以对座椅的状态自行调节。

图1:上位机主程序流程图

上位机主程序流程图

图2:上位机中断子程序流程图

上位机中断子程序流程图

电动轮椅控制系统使用的芯片是STC12C5A32S2单片机,控制器分为作为上位机的轮椅动作调整模块及作为下位机的环境感知模块。其中传感器选用HR-SR04超声测距传感器、GP2Y0A02YK0F红外测距传感器和SCA60C单轴倾角传感器作为对外界信息的釆集,并选用28BYJ48步进电机对倾角传感器检测到的倾角做出修正。下位机将传感器釆集到的环境信息通过USART串行异步通信的方式发送至上位机,上位机根据得到的数据对轮椅的前腿及座椅的姿态进行调整,实现了电动轮椅在运行过程中的安全保障。

图3:环境感知系统样板

环境感知系统样板

根据单片机的9针数据线的连接选择COM1端口,波特率设定为9600,选中KEIL编译生成的HEX文件后复位实验板电源实现程序的写入。同时可以通过软件内置串口助手功能实现对程序串口通信数据的直接观察。

1、 故障检测实验

由于通过单片机的A/D口对传感器地端电阻上的电压进行检测,当传感器接线正常时会检测到经过电阻和传感器分压产生的微小电压。通过东莞电机的实验直接将传感器断路,启动实验板,系统检测到传感器故障并通过板上的蜂鸣器示警。

 

2、 系统正常运行实验

正常运行时,上位机循环检测是否有用户通过按键对座椅姿态的手动调节,并间隔5s向下位机发送信号请求距离测量数据,下位机收到信号后进行距离检测并将检测到的数据通过串口通信发送至上位机,同时下位机通过倾角传感器对系统当前的角度进行检测,当系统发生倾斜时根据产生的倾角通过步进电机进行修正,并将倾斜角度发送至上位机,上位机根据下位机所得数据对轮椅的前腿及座椅进行调整。