本文提出了一種基于51單片機(jī)的室內(nèi)目標(biāo)定位并反饋指導(dǎo)電機(jī)控制的方案。采用紅外線觸發(fā)，超聲波測距，三點(diǎn)定位技術(shù)，使用51單片機(jī)結(jié)合L298N電機(jī)驅(qū)動芯片來控制步進(jìn)電機(jī)和單相直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了電風(fēng)扇自動跟蹤目標(biāo)和自動調(diào)速的功能。

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展和家用電器的日益智能化，對于室內(nèi)環(huán)境下的目標(biāo)精確定位和跟蹤控制，已經(jīng)成為自動化行業(yè)的一個(gè)新方向。雖然GPS 定位技術(shù)已經(jīng)在導(dǎo)航、測圖等方面得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于其精度主要針對室外大環(huán)境，而無法滿足室內(nèi)環(huán)境下的精確定位和跟蹤控制，而小型的基于紅外線和超聲波的定位技術(shù)則由于其體積小、電路簡單、價(jià)格低等優(yōu)勢，在小范圍定位方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。尤其在室內(nèi)和一些惡劣的條件下，GPS 定位系統(tǒng)無法使用，超聲波定位技術(shù)就顯得更為必要。本文介紹了一種使用紅外線和超聲波的定位技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法。并通過這種方法獲得目標(biāo)物體的空間三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而反饋到控制器用來指導(dǎo)控制步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)。這種技術(shù)的應(yīng)用可以使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電風(fēng)扇自動跟蹤目標(biāo)，并根據(jù)目標(biāo)位置自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，達(dá)到智能化的目的。

　　本系統(tǒng)主要包括兩部分：硬件電路部分和軟件部分。硬件電路通過超聲波紅外定位系統(tǒng)獲得的定位數(shù)據(jù)數(shù)字信號，并將其通過51 單片機(jī)特定算法計(jì)算出相應(yīng)的參考量，再以這些量為參考借助L298N 電機(jī)驅(qū)動芯片來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角和單相直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。由此便可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇自動跟蹤目標(biāo)和自調(diào)速的目的。系統(tǒng)硬件框圖如圖1 所示，包括定位系統(tǒng)電路模塊、主芯片模塊和電機(jī)驅(qū)動與控制模塊。軟件部分采用模塊程序，主程序控制子程序，各子程序都具有相對獨(dú)立的功能，易于擴(kuò)展。