一種基于顏色傳感器的智能闖關機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于顏色傳感器的智能闖關機器人，包括處理器；所述處理器連接有顏色傳感器、紅外傳感器、穩(wěn)壓電路和直流電機驅動電路；所述穩(wěn)壓電路連接有舵機；所述直流電機驅動電路連接有直流電機；所述穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片構成；所述穩(wěn)壓芯片的輸入端和輸出端均連接有濾波電容；本實用新型的一種采用顏色傳感器、紅外傳感器、舵機相結合，利用多線程處理設計闖關路線，創(chuàng)新性加入工業(yè)常用的機械手，并且將其整合到闖關機器人當中，可自行增添模塊，從而克服市面上智能玩具存在單一性、不可改造性等缺點的基于顏色傳感器的智能闖關機器人；本實用新型提高了智能玩具自定義、個性化設置的功能，有利于青少年兒童創(chuàng)新能力的發(fā)展。
【專利說明】—種基于顏色傳感器的智能闖關機器人
【技術領域】
[0001]本實用新型具體涉及一種基于顏色傳感器的智能闖關機器人。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步和智能玩具產業(yè)的迅速發(fā)展，智能玩具的種類逐漸增多，但智能玩具的創(chuàng)新內容逐漸達到飽和狀態(tài)。而且，大部分智能玩具出廠時已經將所有零件、程序設定好，兒童少年在玩耍智能玩具時，只需直接按下開關即可玩樂，缺少自定義、個性化設置的功能，不利于青少年兒童創(chuàng)新能力的發(fā)展。
【發(fā)明內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種采用顏色傳感器、紅外傳感器、舵機相結合，利用多線程處理設計闖關路線，創(chuàng)新性加入工業(yè)常用的機械手，并且將其整合到闖關機器人當中，可自行增添模塊，從而克服市面上智能玩具存在單一性、不可改造性等缺點的基于顏色傳感器的智能闖關機器人。
[0004]本實用新型的基于顏色傳感器的智能闖關機器人，包括處理器；所述處理器連接有顏色傳感器、紅外傳感器、穩(wěn)壓電路和直流電機驅動電路；所述穩(wěn)壓電路連接有舵機；所述直流電機驅動電路連接有直流電機；所述穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片構成；所述穩(wěn)壓芯片的輸入端和輸出端均連接有濾波電容。
[0005]進一步地，所述穩(wěn)壓電路設置有3組。
[0006]進一步地，所述穩(wěn)壓芯片為7806型穩(wěn)壓芯片。
[0007]進一步地，所述直流電機驅動電路由L298N型驅動芯片構成。
[0008]進一步地，所述處理器為Arduino UNO型處理器。
[0009]本實用新型有益效果:本實用新型的一種采用顏色傳感器、紅外傳感器、舵機相結合，利用多線程處理設計闖關路線，創(chuàng)新性加入工業(yè)常用的機械手，并且將其整合到闖關機器人當中，可自行增添模塊，從而克服市面上智能玩具存在單一性、不可改造性等缺點的基于顏色傳感器的智能闖關機器人；本實用新型提高了智能玩具自定義、個性化設置的功能，有利于青少年兒童創(chuàng)新能力的發(fā)展。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。
[0011]圖1為本實用新型的電路原理框圖；
[0012]圖2為直流電機驅動電路的電路原理圖；
[0013]圖3為顏色傳感器的電路原理圖；
[0014]圖4為紅外傳感器的電路原理圖；
[0015]圖5為直流電機驅動電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示的一種基于顏色傳感器的智能闖關機器人，包括處理器；所述處理器連接有顏色傳感器、紅外傳感器、穩(wěn)壓電路和直流電機驅動電路；所述穩(wěn)壓電路連接有舵機；所述直流電機驅動電路連接有直流電機；所述穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片構成；所述穩(wěn)壓芯片的輸入端和輸出端均連接有濾波電容。
[0017]其中，所述穩(wěn)壓電路設置有3組；所述穩(wěn)壓芯片為7806型穩(wěn)壓芯片；所述直流電機驅動電路由L298N型驅動芯片構成；所述處理器為Arduino UNO型處理器。
[0018]如圖2所示，直流電機驅動電路設置有三組，輸入電源信號通過前級電容進行濾波，通過前級電容濾波后的電源信號輸送給穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓芯片的輸出端則并聯(lián)連接有后級濾波電容，實現(xiàn)對輸出電壓的進一步濾波，從而為直流電機提供了更穩(wěn)定的電壓，本實施例使用線性電源給傳感器進行供電，考慮到舵機需要更大的力量和更快的速度，因此本設計使用7806集成穩(wěn)壓器來為舵機供電?？紤]到電路的功耗與避免穩(wěn)壓芯片發(fā)熱過大，因此一塊7806芯片為一個舵機供電,避免穩(wěn)壓芯片燒毀，在電源輸入和輸出端，各添加一個電解電容和陶瓷電容，用來過濾電路中的高頻和低頻信號，增強穩(wěn)壓電路的穩(wěn)定性。
[0019]如圖3所示，顏色傳感器采用TCS3200型顏色傳感器，TCS3200型顏色傳感器采用8引腳的SOIC表面貼裝式封裝，在單一芯片上集成有64個光電二極管。這些二極管共分為四種類型，其中16個光電二極管帶有紅色濾波器；16個光電二極管帶有綠色濾波器；16個光電二極管帶有藍色濾波器；其余16個不帶有任何濾波器，可以透過全部的光信息。這些光電二極管在芯片內是交叉排列的，能夠最大限度地減少入射光輻射的不均勻性，從而增加顏色識別的精確度；另一方面，相同顏色的16個光電二極管是并聯(lián)連接的，均勻分布在二極管陣列中，可以消除顏色的位置誤差。VCC和GND是芯片的電源引腳，為芯片提供工作電源；OUT是芯片的輸出引腳，輸出頻率信號。S0，SI，S2，S3用于控制傳感器工作狀態(tài)。其中，S0, SI控制芯片頻率輸出的比例因子，高低電平的組合風別對應著100%、20%、2%和關閉輸出狀態(tài)，S2、S3用于選擇濾波器的類型，不同的濾波器對應著不同的光敏感，當入射光作用到芯片上時，TCS3200根據不同的光強和顏色輸出不同頻率的信號，當S2，S3為低電平時，芯片輸出信號對應紅色光強；當S2，S3為高電平時，芯片輸出信號為綠色光強；當S2為低電平S3為高電平時，芯片輸出信號對應藍色光強；當S2為高電平S3為低電平時，芯片輸出信號對應所有顏色的光強，即芯片將顏色轉換為灰度值，根據測量數據，可分析投到芯片上光的顏色。
[0020]如圖4所示，VCC為電源正極，GND為電源負極，D2為紅外發(fā)射LED，D3為紅外接收LED。當紅外接收LED收到紅外發(fā)射LED的照射時，紅外接收LED的電阻值減小，紅外接收LED正極的電位降低，從而電壓比較芯片Ul的3腳的電位降低，且3腳的電位比2腳的電位低，從而電壓比較芯片Ul的I腳輸出低電平信號；當紅外接收LED未收到紅外發(fā)射LED的照射時，紅外接收LED的電阻值變大，紅外接收LED正極的電位升高，使得電壓比較芯片Ul的3腳的電位升高，且3腳的電位比2腳的電位高，使得電壓比較芯片Ul的I腳輸出高電平信號，從而為后級電路提供信號。電壓比較芯片Ul的I腳的電平不斷變化，從而使得發(fā)光二極管Dl不斷閃爍。
[0021]圖5是基于L298N的電機驅動模塊，L298是一種單片集成的高電壓、高電流、雙路全橋式電機驅動，設計用于連接標準TTL邏輯電平，驅動電感負載。L298提供兩個使能輸入端，可以在不依賴輸入信號的情況下，使能或禁用L298器件。L298低位晶體管的發(fā)射器連接到一起，而其對應的外部端口則可用來連接一個外部感應電阻。L298還提供一個額外的電壓輸入，所以其邏輯電路可以在更低的電壓下。
[0022]本實用新型的一種采用顏色傳感器、紅外傳感器、舵機相結合，利用多線程處理設計闖關路線，創(chuàng)新性加入工業(yè)常用的機械手，并且將其整合到闖關機器人當中，可自行增添模塊，從而克服市面上智能玩具存在單一性、不可改造性等缺點的基于顏色傳感器的智能闖關機器人；本實用新型提高了智能玩具自定義、個性化設置的功能，有利于青少年兒童創(chuàng)新能力的發(fā)展。
[0023]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構思和范圍進行限定。在不脫離本實用新型設計構思的前提下，本領域普通人員對本實用新型的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種基于顏色傳感器的智能闖關機器人，其特征在于:包括處理器；所述處理器連接有顏色傳感器、紅外傳感器、穩(wěn)壓電路和直流電機驅動電路；所述穩(wěn)壓電路連接有舵機；所述直流電機驅動電路連接有直流電機；所述穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片構成；所述穩(wěn)壓芯片的輸入端和輸出端均連接有濾波電容。
2.根據權利要求1所述的基于顏色傳感器的智能闖關機器人，其特征在于:所述穩(wěn)壓電路設置有3組。
3.根據權利要求1所述的基于顏色傳感器的智能闖關機器人，其特征在于:所述穩(wěn)壓芯片為7806型穩(wěn)壓芯片。
4.根據權利要求1所述的基于顏色傳感器的智能闖關機器人，其特征在于:所述直流電機驅動電路由L298N型驅動芯片構成。
5.根據權利要求1所述的基于顏色傳感器的智能闖關機器人，其特征在于:所述處理器為Arduino UNO型處理器。
【文檔編號】A63H33/00GK204121765SQ201420391329
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權日:2014年7月15日
【發(fā)明者】朱靜, 黃文愷, 黃煜楠, 崔杰成, 覃鎮(zhèn)波, 紀孟廷, 王召, 陳虹, 伍馮潔, 韓曉英, 姚佳岷 申請人:廣州大學