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如何使用单片机进行室内红外超声波定位和电机的跟踪调速控制的设计
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本文提出了一种基于51单片机的室内目标定位并反馈指导电机控制的方案。采用红外线触发，超声波测距，三点定位技术，使用51单片机结合L298N电机驱动芯片来控制步进电机和单相直流电机，实现了电风扇自动跟踪目标和自动调速的功能。
随着物联网等技术的发展和家用电器的日益智能化，对于室内环境下的目标精确定位和跟踪控制，已经成为自动化行业的一个新方向。虽然GPS 定位技术已经在导航、测图等方面得到了广泛的应用，但是由于其精度主要针对室外大环境，而无法满足室内环境下的精确定位和跟踪控制，而小型的基于红外线和超声波的定位技术则由于其体积小、电路简单、价格低等优势，在小范围定位方面得到越来越广泛的应用。尤其在室内和一些恶劣的条件下，GPS 定位系统无法使用，超声波定位技术就显得更为必要。本文介绍了一种使用红外线和超声波的定位技术及其实现方法。并通过这种方法获得目标物体的空间三维坐标数据，从而反馈到控制器用来指导控制步进电机和直流电机。这种技术的应用可以使得系统能够实现电风扇自动跟踪目标，并根据目标位置自动调节转速，达到智能化的目的。
本系统主要包括两部分：硬件电路部分和软件部分。硬件电路通过超声波红外定位系统获得的定位数据数字信号，并将其通过51 单片机特定算法计算出相应的参考量，再以这些量为参考借助L298N 电机驱动芯片来控制步进电机的转角和单相直流电机的转速。由此便可以实现风扇自动跟踪目标和自调速的目的。系统硬件框图如图1 所示，包括定位系统电路模块、主芯片模块和电机驱动与控制模块。软件部分采用模块程序，主程序控制子程序，各子程序都具有相对独立的功能，易于扩展。
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