一種可用藍牙手機控制的智能小車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可用藍牙手機控制的智能小車，主體包括微處理器、超聲波模塊、藍牙通信模塊、循跡模塊、壁障模塊、電源模塊、電機驅(qū)動模塊、電機、測速模塊及顯示模塊；所述微處理器分別與循跡模塊及藍牙通信模塊雙向連接，所述超聲波模塊、電源模塊及顯示模塊分別與所述微處理器單向連接，所述微處理器分別與壁障模塊、顯示模塊及電機驅(qū)動模塊單向連接，所述電機驅(qū)動模塊與所述電機單獨連接。其優(yōu)點在于：本實用新型基采用模塊化方案，結(jié)構(gòu)簡單，易于搭建平臺和維修，測量精度高，可靠性好，能夠?qū)崿F(xiàn)無線藍牙通訊被動控制、自動控制、自動循跡、自動避障、測速、調(diào)速、速度顯示等功能，既能實現(xiàn)自動控制巡航，又可實現(xiàn)人工在線控制。
【專利說明】
一種可用藍牙手機控制的智能小車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電氣自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可用藍牙手機控制的智能小車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對智能化技術(shù)的運用也越來越成熟，智能化也不像以前只存在與科幻小說之中，它已經(jīng)走入了我們的日常生活中，我們在不經(jīng)意間就享受到了智能化帶給我們的便利。
[0003]提到智能化，我們首先想到的就是源于我們?nèi)粘Ｉ钪械奈锲罚热缰悄苁謾C、平板電腦等，特別是智能手機，在人們的生活中的普及率很高，智能化已經(jīng)和我們的生活密不可分。
[0004]總體來說，智能家居在國內(nèi)還處于發(fā)展中，但是前景很好，能夠想到在將來的不久，智能家居將成為我們生活中必不可少的一部分。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種成本較低、結(jié)構(gòu)簡單合理的藍牙手機控制的智能小車。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種可用藍牙手機控制的智能小車，其創(chuàng)新點在于:主體包括微處理器、超聲波模塊、藍牙通信模塊、循跡模塊、壁障模塊、電源模塊、電機驅(qū)動模塊、電機、測速模塊及顯示模塊；
[0008]所述微處理器分別與循跡模塊及藍牙通信模塊雙向連接，所述超聲波模塊、電源模塊及顯示模塊分別與所述微處理器單向連接，所述微處理器分別與壁障模塊、顯示模塊及電機驅(qū)動模塊單向連接，所述電機驅(qū)動模塊與所述電機單獨連接。
[0009]所述智能小車采用四輪驅(qū)動，每個輪子各用一個直流電機驅(qū)動，且所述智能小車裝有四個紅外對管傳感器。
[0010]進一步的，所述微處理器采用STC89C52CR芯片。
[0011]進一步的，所述電機驅(qū)動模塊采用L298N芯片，包括驅(qū)動電源及電機驅(qū)動。
[0012]本實用新型的有益效果如下:
[0013]I)本實用新型基于接近覺和STC89C52CR微處理器，采用模塊化方案，結(jié)構(gòu)簡單，易于搭建平臺和維修，測量精度高，可靠性好，能夠?qū)崿F(xiàn)無線藍牙通訊被動控制、自動控制、自動循跡、自動避障、測速、調(diào)速、速度顯示等功能，既能實現(xiàn)自動控制巡航，又可實現(xiàn)人工在線控制，另外，本實用新型超聲波測距設(shè)計了溫度補償，達到精確測距的目的；
[0014]2)驅(qū)動電源采用6節(jié)1.2V鎳氫充電電池，提供7.2V電壓，為電機驅(qū)動提供電源電壓，其他芯片工作電壓+5V由7.2V降壓后供給；電機驅(qū)動采用L289N芯片，電源電壓為5V，驅(qū)動電路有4對輸入輸出端，每對端子控制I只電機，單片機輸出控制信號，通過驅(qū)動電路實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)；
[0015]3)主控電路以STC89C52CR單片機為控制核心，完成傳感器轉(zhuǎn)換電路信號的接收、路況和車速信息處理及智能小車的運動速度、方向控制等功能；STC89C52CR單片機是屬于超低功耗，抗干擾能力強、低電磁輻射、超低價位的8位單片機，正常工作模式下工作電流僅4 ?7mA；
[0016]4)循跡模塊主要為智能小車提供多用途的紅外線探測系統(tǒng)的解決方案，本模塊由紅外線發(fā)射和接收管等分立元件組成探頭，并使用LM339電壓比較器(加入遲滯電路，防止臨界輸出抖動)作為核心器件構(gòu)成中控電路，本系統(tǒng)具有多種探測功能，可以極大地滿足智能小車安全可靠運行的需要，本模塊4路分別獨立工作；
[0017]5)采用US-100超聲波測距模塊，本模塊可以實現(xiàn)O?4.5m的非接觸式測距功能，具有2.4?5.5V的寬電壓輸入范圍，靜態(tài)功耗低于2mA，自帶溫度傳感器對測距結(jié)果進行校正，同時具有GP10、串口等多種通信方式，內(nèi)置看門狗電路，工作穩(wěn)定可靠；
[0018]6)測速模塊采用一體化對射紅外線接收管WYCH206，并使用74HC14(帶施密特觸發(fā)器反相器，防止臨界輸出抖動)作為核心器件來構(gòu)成中控電路。本模塊具有靈敏度高，反應(yīng)迅速等優(yōu)點；
[0019]7)為了實現(xiàn)降低電機轉(zhuǎn)速和平均勻速的轉(zhuǎn)向過程，本智能小車電機驅(qū)動電路采用PffM控制技術(shù)，電機驅(qū)動模塊主要控制四個電機的正反轉(zhuǎn)，以及改變電機的轉(zhuǎn)速，模塊采用L298N芯片控制4個直流電機的轉(zhuǎn)速，單片機接口的信號送到控制輸入端，并根據(jù)控制信號來實現(xiàn)各輸出端高、低電平的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，從而通過高低電平實現(xiàn)PWM調(diào)速控制。當(dāng)智能小車前進時，驅(qū)動輪直流電機正轉(zhuǎn)，進入減速區(qū)時，由單片機控制PWM變頻調(diào)速，通過改變脈沖占空比實現(xiàn)調(diào)速；
[0020]8)通信模塊主要采用HC-06藍牙模塊，根據(jù)通信協(xié)議編寫程序，然后用安卓手機控制智能小車的啟停、前進、后退、左拐、右拐等功能。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細說明。
[0022]圖1為本實用新型總體框圖。
[0023]圖2為本實用新型電機驅(qū)動原理圖。
[0024]圖3為本實用新型紅外對管發(fā)射及接收原理圖。
[0025]圖4為本實用新型測速模塊原理圖。
[0026]圖5為本實用新型主程序設(shè)計流程圖。
[0027]圖6為本實用新型電機運行狀態(tài)編碼。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示的一種可用藍牙手機控制的智能小車，主體包括微處理器、超聲波模塊、藍牙通信模塊、循跡模塊、壁障模塊、電源模塊、電機驅(qū)動模塊、電機、測速模塊機顯示模塊；
[0029]所述微處理器分別與循跡模塊及藍牙通信模塊雙向連接，所述超聲波模塊、電源模塊及顯示模塊分別與所述微處理器單向連接，所述微處理器分別與壁障模塊、顯示模塊及電機驅(qū)動模塊單向連接，所述電機驅(qū)動模塊與所述電機單獨連接。
[0030]如圖2、圖6所述的電機驅(qū)動原理圖及電機運行狀態(tài)編碼，驅(qū)動電源采用6節(jié)1.2V鎳氫充電電池，提供7.2V電壓，為電機驅(qū)動提供電源電壓，其他芯片工作電壓+5V由7.2V降壓后供給；電機驅(qū)動采用L289N芯片，電源電壓為5V，驅(qū)動電路有4對輸入輸出端，每對端子控制I只電機，單片機輸出控制信號，通過驅(qū)動電路實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)。
[0031]如圖3所述的紅外對管發(fā)射及接收原理圖，紅外對管由紅外發(fā)射管和接收管組成，當(dāng)智能小車沿著規(guī)定的軌道行駛時，紅外線發(fā)射管發(fā)出紅外線，處于底端的接收管接收紅外線。智能小車行駛在黑線路徑時，紅外線信號大部分被吸收，接收管收不到信號而斷開，使得STC89C52CR單片機的輸出端為高電平；當(dāng)智能小車駛出黑色路徑時，接收管收到紅外信號而導(dǎo)通，對應(yīng)的單片機輸出端為低電平，從而實現(xiàn)對電路的控制。
[0032]如圖4所述的測速模塊原理圖，測速模塊采用一體化對射紅外線接收管WYCH206，并使用74HC14(帶施密特觸發(fā)器反相器，防止臨界輸出抖動)作為核心器件來構(gòu)成中控電路;將模塊接上電源+5V后，用萬用表測OUT輸出端電壓，此時的電壓為0.3V左右，Dl指示燈亮；當(dāng)用大于2mm不透明物體通過槽型光電，OUT輸出端電壓接近電源電壓，Dl指示燈熄滅，表示已檢測到障礙物，已知輪子直徑為D，D*3.14/20格碼盤=6.5cm*3.14/20約lcm，即一個脈沖走Icm的距離，脈沖信號的頻率f=周期數(shù)/時間，輪子的轉(zhuǎn)速n=60f/z(其中z為碼盤的孔數(shù))；為了實現(xiàn)降低電機轉(zhuǎn)速和平均勻速的轉(zhuǎn)向過程，本智能小車電機驅(qū)動電路采用PWM控制技術(shù)，電機驅(qū)動模塊主要控制四個電機的正反轉(zhuǎn)，以及改變電機的轉(zhuǎn)速，模塊采用L298N芯片控制4個直流電機的轉(zhuǎn)速，單片機接口的信號送到控制輸入端，并根據(jù)控制信號來實現(xiàn)各輸出端高、低電平的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，從而通過高低電平實現(xiàn)PWM調(diào)速控制，當(dāng)智能小車前進時，驅(qū)動輪直流電機正轉(zhuǎn)，進入減速區(qū)時，由單片機控制PWM變頻調(diào)速，通過改變脈沖占空比實現(xiàn)調(diào)速。
[0033]如圖5所述的主程序設(shè)計流程圖，采用模塊化控制方法，將各個獨立的功能作為一個獨立的子程序，在主程序中按照邏輯順序來調(diào)用各子程序，可使程序條理清晰，執(zhí)行效率提高，也便于程序修改和調(diào)試。
[0034]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可用藍牙手機控制的智能小車，其特征在于:主體包括微處理器、超聲波模塊、藍牙通信模塊、循跡模塊、壁障模塊、電源模塊、電機驅(qū)動模塊、電機、測速模塊及顯示模塊； 所述微處理器分別與循跡模塊及藍牙通信模塊雙向連接，所述超聲波模塊、電源模塊及顯示模塊分別與所述微處理器單向連接，所述微處理器分別與壁障模塊、顯示模塊及電機驅(qū)動模塊單向連接，所述電機驅(qū)動模塊與所述電機單獨連接； 所述智能小車采用四輪驅(qū)動，每個輪子各用一個直流電機驅(qū)動，且所述智能小車裝有四個紅外對管傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求書所述的一種可用藍牙手機控制的智能小車，其特征在于:所述微處理器采用STC89C52CR芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求書所述的一種可用藍牙手機控制的智能小車，其特征在于:所述電機驅(qū)動模塊采用L298N芯片，包括驅(qū)動電源及電機驅(qū)動。
【文檔編號】A63H17/39GK205516479SQ201620238892
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】卑五九, 王昌國
【申請人】南通理工學(xué)院