用于截瘫控制的红外距离传感器的制作

步骤1：材料和规格

IR LED（3）

100kΩ电阻（3）

红外光电二极管（3）

Arduino Uno（2）

迷你电路板（3）电线

Zumo Shield

步骤2：红外光电耦合器的机制

当反射物体靠近时，光电二极管接收到更多的红外光。光电二极管接收红外光降低其电阻，允许电流流动。在连接到电路的Arduino上的模拟输入端检测电流。为了确定物体与光电二极管的距离，我们需要选择性地打开和关闭IR LED。当LED关闭时从光电二极管读取的IR确定环境IR读数。当LED开启时从光电二极管读取的IR确定物体IR读数。

步骤3：计算距离测量

我们可以使用下面针对Arduino的代码计算距离传感器电路的距离的稳定测量值。在我们的最终项目中，我们使用MATLAB，因为我们对它更熟悉，但基本算法是相同的。从反射的IR信号中减去环境IR信号，然后计算5个输入的平均值，然后除以5得到“距离”。距离是任意单位。

步骤4：在Zumo Shield上编码输出

我们使用三个传感器电路来确定我们的汽车将采取什么样的动作。我们查看了每个电路的距离输出，发现尽管电路设置相同，但输出是不同的。因此，我们需要校准每个电路，以便我们有一个参考值来比较我们的感应值。为了开始校准，我们使用MATLAB上的按钮来校准每个传感器。

根据你想让汽车做什么，有很多编码输出的方法。我们编写了MATLAB代码，让汽车向前移动，向左/向右转90°，向前转180°，向前/向右转弯。除了这些动作之外，我们还开启了打开和关闭系统的功能。附带的MATLAB代码包含我们使用的激活，阈值和移动功能。

要在MATLAB中运行Arduino，我们用Google搜索“arduino io for matlab”并下载了pde代码以允许MATLAB运行arduino。我们附上了pde代码。

第5步：项目的挑战

我们正在使用Arduinos通过电路发送信号以及解释信号到被送到Zumo Shield。我们连接了三个独立的电路，每个电路都连接到模拟输入，接地，数字输出和5V电源。将所有导线连接在一起并将焊接接头保持在一起有点困难。另一种方法是使用加速度计，该加速度计可以根据重力判断头部倾斜的方向。这种方法需要更少的电线，可能是更好的方法。我们的方法可能具有的优点是，一个人不必在头上戴任何东西。 LED将安装在每个肩部，一个安装在胸部。