基于AT89C52的机器人在复杂路线下的自主寻迹系统

言编程。其思路为：第1步，系统初始化后，读取单片机P2口的值，然后对其P2.0、P2.1、P2.2按位取与，得到传感器模块的组合值。第2步，将得到的组合值与预定的值比较，若相等则执行相应的动作，否则继续比较，直到获得正确的动作。比较完全部动作后，转到第1步重新扫描传感器的状态值。

　　为了进一步提高系统的安全性和可靠性,还需增加异常处理算法。可能出现的异常情况有：过小弯道或小角度折道时，机器人还来不及转过弯来，就已经完全偏离黑线。这种情况下，3个传感器都输出“1”，检测不到黑线，若不及时处理，机器人将无法继续寻迹。针对该情况，设计了原地旋转动作来找回预定路线，不过原地旋转有顺、逆时针之分，因此还得区分开来。改进后编程的思路为：每次读取P2口值之前，将其上一次的传感器组合值存入某个寄存器，当出现组合值为 “111”的情况时，立即查询上一次的值，根据该值，可以判断出机器人是从哪一侧偏离黑线的，从而进行顺或逆时针原地旋转。其主要程序如下：

　　……;系统初始化

　　SENSOR: MOVA,P2

　　ANLA,#07H;读P2口值，对P2.0、P2.1、P2.2按位取与

　　CJNEA,#07H,NEXT;如组合值为111，直接转到动作判断程序，否则转到NEXT

　　LJMPDATA_PROCESS

　　NEXT:MOVR5,A;将本次传感器组合值赋给R5

　　LJMPDATA_PROCESS

　　DATA_PROCESS: CJNE A,#07H,D1;对组合值判断，确认为常规动作还是旋转动作

　　LJMP ROTATE

　　D1:……;继续常规动作判断

　　……

　　ROTATE: MOV A,R7 ;旋转判断，将上一次传感器组合值赋给A

　　CJNE A,#06H,R1;对上一次传感器组合值判断，决定顺逆旋转

　　LJMPCLOCKWISE

　　R1:……;继续顺逆判断

　　……

　　CLOCKWISE:……;顺时针旋转动作

　　LJMP DELAYS

　　DELAYS:MOV A,R5

　　MOV R7,A;将本次传感器组合值赋给R7

　　LCALL DELAY;调用DELAYS子程序进行延时

　　LJMP SENSOR ;重新扫描传感器状态

　　END;程序结束

　　结语

　　根据上述设计思路，我们制作出寻迹机器人并进行了测试。测试场地如图4所示，黑色导引线宽度为3 cm，黑线周围区域均为白纸覆盖。测试结果表明：该寻迹机器人能在此复杂路线下平稳、顺利地沿着黑线走完全程，并在终点沿原路返回,达到了预期的目标。这为进一步研究复杂环境下的自动行走机器人提供了参考。

　　本文的创新点为：使用3个自制的红外光电传感器，以简单的设计和较少的硬件实现了复杂路线下机器人的寻迹。而基于该机器人双级转弯的设计思想，可以增加传感器数量、组成传感器阵列来实现多级转弯，从而对机器人的自主寻迹有着更为精确的控制。

　　参考文献

　　[1] 韩毅，张雪峰.一种低成本寻迹机器人的实现[J].微计算机信息，2008，52：233235.

　　[2] 朱益斌，胡学龙，朱亚锋,等.自主式寻迹机器人小车的设计[J].国外电子测量技术，2006，25(7)：4042.

　　[3] 何立民.MCS51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.