專利名稱：一種智能循跡小車模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能車的模擬系統(tǒng)，尤其是一種自動循跡智能車的模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能車也可稱為輪式移動機(jī)器人，是一種集環(huán)境感知、決策規(guī)劃、自動行駛等功能于一體的綜合智能系統(tǒng)，智能車集中地運用了自動控制、模塊識別、傳感器技術(shù)、汽車電子、電氣、計算機(jī)、機(jī)械等多個學(xué)科的知識。隨著控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，智能車在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中已經(jīng)扮演了非常重要的角色，甚至是軍事國防，科學(xué)探險也可以看到它們的身影。目前，智能車領(lǐng)域也能夠在具有一定標(biāo)記的道路上為司機(jī)提供輔助駕駛系統(tǒng)甚至實現(xiàn)無人駕駛，這些智能車的設(shè)計通常依靠道路標(biāo)記完成識別，通過推理判斷模仿人工駕駛進(jìn)行操作。近年來，智能車在野外、道路、現(xiàn)代物流及柔性制造系統(tǒng)中更廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所需解決的技術(shù)問題是提供一種智能循跡小車模擬系統(tǒng)裝置，該系統(tǒng)成本低，硬件軟件方面容易實現(xiàn)。本實用新型的具體技術(shù)方案如下:—種智能循跡小車模擬系統(tǒng)，它包括電源模塊、聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊；其中聲控模塊、夕卜部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊和蜂鳴器模塊分別與電源模塊連接；聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊分別與單片機(jī)主控單元連接。單片機(jī)主控單元包括單片機(jī)AT89C52、復(fù)位電路、晶振電路、電源電路AT89C52單片機(jī)的PO 口外接上拉電阻。電源模塊采用四節(jié)5號干電池所組成的電池組，電壓為6V。該電源模塊為單片機(jī)、聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊和蜂鳴器模塊供電。聲控模塊包括三極管8050和駐極體話筒采集聲音信號。三極管8050驅(qū)動駐極體
話筒采集聲音信號。光電傳感器模塊包括紅外發(fā)射二極管與紅外接收二極管所，以采集路面信息。電機(jī)模塊采用馬達(dá)驅(qū)動芯片L9110。以控制小車馬達(dá)的轉(zhuǎn)動。模擬車燈模塊采用三極管8550和LED發(fā)光二極管，用以顯示小車行駛狀態(tài)。蜂鳴器模塊包括三極管8550和蜂鳴器。本實用新型具有以下有益效果:[0014]本實用新型采用光電傳感器對小車行駛道路信息進(jìn)行采集，以單片機(jī)為核心對采集的路面信息進(jìn)行處理，經(jīng)分析后控制智能車的兩個驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)向，從而實現(xiàn)智能車可以沿給定黑線快速平穩(wěn)地行駛。整個系統(tǒng)成本低，硬件軟件方面容易實現(xiàn)。

圖1為智能循跡小車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2為AT89C52單片機(jī)的電路圖。圖3電源模塊電路圖。圖4聲控模塊電路圖。圖5外部中斷模塊電路圖。圖6光電傳感器模塊電路圖。 圖7電機(jī)驅(qū)動模塊電路圖。圖8模擬車燈模塊電路圖。圖9蜂鳴器模塊電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:如圖1所示，本實用新型的智能循跡小車模擬系統(tǒng)。它包括電源模塊、聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊；其中聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊和蜂鳴器模塊分別與電源模塊連接；聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊分別與單片機(jī)主控單元連接。所述電源模塊與各模塊連接，為各模塊提供工作電壓；所述聲控模塊向單片機(jī)主控單元發(fā)送接收到的環(huán)境聲音信息指令；所述外部中斷模塊向單片機(jī)主控單元發(fā)送小車停止行駛指令；所述光電傳感器模塊向單片機(jī)主控單元發(fā)送采集到的路面信息指令；所述單片機(jī)主控單元將電機(jī)轉(zhuǎn)動方向傳送至電機(jī)驅(qū)動模塊，將車燈及蜂鳴器開啟或關(guān)閉指令傳送至模擬車燈模塊和蜂鳴器模塊；所述電機(jī)驅(qū)動模塊與單片機(jī)主控單元連接，由單片機(jī)輸出指令顯示車行駛狀態(tài)；所述模擬車燈模塊與單片機(jī)主控單元連接，顯示小車左右轉(zhuǎn)彎狀態(tài)；所述蜂鳴器模塊與單片機(jī)主控單元連接，在小車轉(zhuǎn)彎時發(fā)出蜂鳴聲。聲控模塊和光電傳感器模塊采集環(huán)境信息，將采集到的信息以及外部中斷模塊的按鍵信息傳送至單片機(jī)主控單元，單片機(jī)進(jìn)行信息處理后分別把相關(guān)指令如:聲光指令、馬達(dá)轉(zhuǎn)動指令分別發(fā)送至蜂鳴器模塊、模擬車燈模塊、電機(jī)模塊。蜂鳴器模塊、模擬車燈模塊和電機(jī)模塊把接收到的各種指令通過各個模塊的主要器件反映出來，從而完成模擬小車的智能循跡、避障行駛。單片機(jī)主控單元包括復(fù)位電路、晶振電路，單片機(jī)選擇AT89C52芯片，單片機(jī)主控單元如圖2所示。如圖3所示的電源電路模塊，采用四節(jié)5號干電池所組成的電池組供電，其中VCC和GND分別接單片機(jī)40腳和20腳。如圖4所示的聲控模塊，其中P0.4接單片機(jī)35腳。聲音信號經(jīng)駐極體話筒轉(zhuǎn)化成電流，電流經(jīng)電阻R4轉(zhuǎn)為電壓通過電容濾波后傳送給三極管。當(dāng)有聲音信號時三極管導(dǎo)通P0.4端口為低電平“O”，當(dāng)無聲音是三級管截止P0.4 口電壓被電阻R7拉高為高電平“ I”。如圖5所示的外部中斷模塊，其中P3.2接單片機(jī)12腳。IO 口 P3.2經(jīng)一個按鈕接入GND，當(dāng)按下按鈕時P3.2由高電平“I”轉(zhuǎn)到低電平“0”，CPU產(chǎn)生中斷。如圖6所示的光電傳感器模塊，其中P2.5、P2.6、P2.7分別接單片機(jī)26、27、28腳。循跡是指小車在白色地板上循黑線行走通常采取的方法是紅外探測法，紅外探測法即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點，在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時發(fā)生漫反射反射光被裝在小車上的紅外接收二級管接收P端口送入低電平“0”，如果遇到黑線則紅外光被吸收小車上的紅外接收二級管接收不到紅外光P端口電壓被電阻拉高輸入為高電平“I”，單片機(jī)通過判斷高低電平及紅外接收二極管是否收到反射回來的紅外光為依據(jù)來確定黑線的位置和小車的行走路線，從而實現(xiàn)小車的循跡功能。如圖7所示的電機(jī)驅(qū)動模塊，其中P0.0、P0.UP0.2、P0.3分別接單片機(jī)39、38、37、36腳。以電機(jī)Ml為例，當(dāng)P0.0、P0.1為低電平“O”時電機(jī)A、B路輸出端口及1、2管腳無電流輸出電機(jī)不轉(zhuǎn)動；當(dāng)P0.0為高電平“I”時電機(jī)A路輸出端口有電流輸出使電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)P0.1為高電平“I”時電機(jī)B路輸出端口有電流輸出使電機(jī)反轉(zhuǎn)。如圖8所示的模擬車燈模塊，其中P0.6、P0.7分別接單片機(jī)33、32腳。利用三極管8550作為發(fā)光二級管的開關(guān)，當(dāng)P 口輸出低電平“O”時三極管導(dǎo)通發(fā)光二級管點亮；當(dāng)P 口輸出高電平“I”時三極管截止發(fā)光二級管熄滅。同時通過程序的設(shè)計，發(fā)光二極管的狀態(tài)可以顯示小車執(zhí)行的相應(yīng)動作。如圖9所示的蜂鳴器模塊，其中P0.5接單片機(jī)34腳。蜂鳴器的負(fù)極性的一端接三極管8550，另一端接電源(VCC)，三極管的基極由單片機(jī)的P0.5管腳控制，低電平時蜂鳴器響，高電平時蜂鳴器不響。程序可以通過控制P0.5管腳的置低和置高來時蜂鳴器發(fā)出聲首和關(guān)閉。
權(quán)利要求1.一種智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:它包括電源模塊、聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊；其中聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊和蜂鳴器模塊分別與電源模塊連接；聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊分別與單片機(jī)主控單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)主控單元包括單片機(jī)AT89C52、復(fù)位電路、晶振電路、電源電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊采用四節(jié)5號干電池所組成的電池組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述聲控模塊包括三極管8050和駐極體話筒米集聲音信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述光電傳感器模塊包括紅外發(fā)射二極管與紅外接收二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)模塊采用馬達(dá)驅(qū)動芯片L9110。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬車燈模塊采用三極管8550和LED發(fā)光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能循跡小車模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述蜂鳴器模塊包括三極管8550和蜂鳴器。
專利摘要本實用新型涉及一種智能循跡小車模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電源模塊、聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊；其中聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、單片機(jī)主控單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊和蜂鳴器模塊分別與電源模塊連接；聲控模塊、外部中斷模塊、光電傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、模擬車燈模塊、蜂鳴器模塊分別與單片機(jī)主控單元連接。本實用新型完全可以模擬智能車的真實行駛狀態(tài)，成本低，硬件軟件方面簡單容易實現(xiàn)。
文檔編號G05B17/02GK202929376SQ20122064573
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者郭業(yè)才, 王襲, 張秀再, 劉曉明 申請人:南京信息工程大學(xué)