應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括設(shè)有電源電路的單片機(jī)控制器以及分別與單片機(jī)控制器相連的尋跡傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、LED顯示器，尋跡傳感器模塊為探測(cè)玩具車前方障礙物的檢測(cè)裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊則為控制玩具車電機(jī)速率的控制組件。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，采用單片機(jī)控制器作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，可對(duì)行進(jìn)中的玩具車進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)其既定的性能指標(biāo)，如：遇障礙物后的減速避讓等，具有控制簡單、方便、快捷、價(jià)格低廉等諸多優(yōu)勢(shì)。
【專利說明】應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及玩具車控制領(lǐng)域，具體的說，是應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中，玩具車的自動(dòng)避障控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)采用CPLD (復(fù)雜可編程邏輯器件，如:EPM7128LC84-15)作為核心部件，實(shí)現(xiàn)控制與處理的功能，該器件具有速度快、編程容易、資源豐富、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)有的智能產(chǎn)品中應(yīng)用較為廣泛。但在實(shí)際控制時(shí)，由于CPLD的處理速度非常的快，而玩具車的行進(jìn)速度不可能太高，那么對(duì)于系統(tǒng)處理信息的要求也就不會(huì)太高，同時(shí)，還會(huì)額外增加玩具車的制作成本，尤其不利于后期的市場(chǎng)推廣，因此，本實(shí)用新型應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用單片機(jī)控制器來替代現(xiàn)有采用CPLD進(jìn)行處理的設(shè)計(jì)方案，用其控制行進(jìn)中的玩具車，以實(shí)現(xiàn)其既定的性能指標(biāo)，如:遇障礙物后的減速避讓等，具有控制簡單、方便、快捷、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)。
[0005]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用單片機(jī)控制器作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，充分的發(fā)揮了該器件豐富的資源以及強(qiáng)大的控制功能，還具有價(jià)格低廉、控制簡單等優(yōu)勢(shì)，其結(jié)構(gòu)如下:包括設(shè)有電源電路的單片機(jī)控制器以及分別與單片機(jī)控制器相連的尋跡傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、LED顯示器，尋跡傳感器模塊為探測(cè)玩具車前方障礙物的檢測(cè)裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊則為控制玩具車電機(jī)速率的控制組件，在本實(shí)用新型中，利用單片機(jī)控制器的程序設(shè)置，本實(shí)用新型還可實(shí)現(xiàn)玩具車的自動(dòng)路線識(shí)別、判斷并自動(dòng)避開障礙物，同時(shí)，還可自動(dòng)的選擇正確的行進(jìn)路線，具有極高的市場(chǎng)價(jià)值。
[0006]所述的尋跡傳感器模塊為由依次相連的光電探測(cè)器以及電壓比較器組成，電壓比較器則連接在單片機(jī)控制器上，在本實(shí)用新型中，電壓比較器可用于檢測(cè)光電探測(cè)器信號(hào)輸出端的電壓信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行判斷，通過電壓信號(hào)變化的大小來判斷障礙物距離的方位和位置，設(shè)計(jì)十分合理。
[0007]為更好的對(duì)光電探測(cè)器所采集的信號(hào)進(jìn)行處理，本實(shí)用新型在所述的單片機(jī)控制器上還連接有供電壓比較器相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳送至單片機(jī)控制器中。
[0008]在本實(shí)用新型中，所述的光電探測(cè)器為RPR359F ;所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD9851。
[0009]為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為設(shè)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的直流減速裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片連接在單片機(jī)控制器上，直流減速裝置則為作用于玩具車驅(qū)動(dòng)輪上的減速器件，在實(shí)際使用時(shí)，單片機(jī)控制器將采集所得的距離信息進(jìn)行分析、計(jì)算，獲得相應(yīng)的控制信號(hào)，由單片機(jī)控制器傳送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)玩具車行駛速率的控制。[0010]本實(shí)用新型具有控制速度快、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，其中，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片為L293D ;所述的單片機(jī)控制器為AT89C52。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012](I)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，采用單片機(jī)控制器的設(shè)計(jì)來替代現(xiàn)有控制系統(tǒng)采用的CPLD，該系統(tǒng)充分發(fā)揮了單片機(jī)控制器其豐富的資源以及強(qiáng)大的控制功能，具有價(jià)格低廉、控制簡單等特點(diǎn)。
[0013](2)本實(shí)用新型所述的光電探測(cè)器可采用RPR359F型光電對(duì)管，具有靈敏度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，在實(shí)際使用時(shí)，可安裝在玩具車的底部，由于其體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，在安裝后并不會(huì)增加玩具車的額外負(fù)重，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型光電探測(cè)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0017]實(shí)施例:
[0018]本實(shí)用新型提出了應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由依次相連的尋跡傳感器模塊、單片機(jī)控制器以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成，主要控制行進(jìn)中的玩具車，以實(shí)現(xiàn)其既定的性能指標(biāo)，如:遇障礙物后的減速避讓等。由上述結(jié)構(gòu)可知，本實(shí)用新型選取了單片機(jī)控制器來作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，較現(xiàn)有控制系統(tǒng)采用的CPLD而言，本系統(tǒng)充分的發(fā)揮了單片機(jī)控制器豐富的資源以及強(qiáng)大的控制功能，同時(shí)，還具有控制簡單、方便、快捷、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際使用時(shí)，單片機(jī)控制器可采用AT89C52，可用于控制連接在該器件上的所有模塊，如圖1所示，包括尋跡傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及LED顯示器等，當(dāng)然，為保證單片機(jī)控制器的正常運(yùn)行，本實(shí)用新型還在該單片機(jī)控制器上連接有電源電路、時(shí)鐘電路以及復(fù)位電路等工作電路，充分的滿足了系統(tǒng)的正常配置，同時(shí)，還具有簡單的電路結(jié)構(gòu)，更便于器件的封裝。
[0019]本實(shí)用新型的自動(dòng)控制表現(xiàn)在其應(yīng)用過程中，由單片機(jī)控制器上設(shè)定的控制程序不僅能很好的實(shí)現(xiàn)玩具車的自動(dòng)路線識(shí)別、判斷并自動(dòng)避開障礙物，同時(shí)，還可自動(dòng)的選擇正確的行進(jìn)路線，當(dāng)然，為完成上述過程，還需配合其它功能模塊的輔助:
[0020](I)尋跡傳感器模塊:由依次相連的光電探測(cè)器以及電壓比較器組成，電壓比較器則連接在單片機(jī)控制器上，其中，光電探測(cè)器設(shè)于玩具車行駛方向的前端，可選取RPR359F型光電對(duì)管，采用砷化鎵紅外發(fā)光二極管作為發(fā)射器D、硅平面光電三極管G作為接收器，如圖2所示。在實(shí)際使用時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的紅外線照射到白色的平面(即:障礙物)后反射，若接收器能接收到反射回的光線則輸出低電平，表面前方有障礙物，若接受不到發(fā)射器發(fā)出的紅外線則輸出高電平，表面前方無障礙物。
[0021]本實(shí)用新型所述的電壓比較器應(yīng)連接在光電探測(cè)器的接收器上，主要用于檢測(cè)光電探測(cè)器信號(hào)輸出端的電壓信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行判斷，通過電壓信號(hào)變化的大小來判斷障礙物距離的方位和位置，設(shè)計(jì)十分合理。當(dāng)然，為更好的對(duì)光電探測(cè)器所采集的信號(hào)進(jìn)行處理，本實(shí)用新型在單片機(jī)控制器上還連接有供電壓比較器相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，如:AD9851，它可將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳送至單片機(jī)控制器中。
[0022](2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊:為設(shè)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的直流減速裝置，在其結(jié)構(gòu)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片連接在單片機(jī)控制器上，直流減速裝置則為作用于玩具車驅(qū)動(dòng)輪上的減速器件，在實(shí)際使用時(shí)，單片機(jī)控制器將采集所得的距離信息進(jìn)行分析、計(jì)算，獲得相應(yīng)的控制信號(hào)，由單片機(jī)控制器傳送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)玩具車行駛速率的控制，為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片可采用L293D，具有操作方便、穩(wěn)定性好、性能優(yōu)良以及價(jià)格低廉等特性。
[0023](3) LED顯示器:可放置在玩具車前部的上方，更加利于觀察。
[0024]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，采用單片機(jī)控制器作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，可對(duì)行進(jìn)中的玩具車進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)其既定的性能指標(biāo)，如:遇障礙物后的減速避讓等，具有控制簡單、方便、快捷、價(jià)格低廉等諸多優(yōu)勢(shì)。
[0025]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)有電源電路的單片機(jī)控制器以及分別與單片機(jī)控制器相連的尋跡傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、LED顯示器，尋跡傳感器模塊為探測(cè)玩具車前方障礙物的檢測(cè)裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊則為控制玩具車電機(jī)速率的控制組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的尋跡傳感器模塊為由依次相連的光電探測(cè)器以及電壓比較器組成，電壓比較器則連接在單片機(jī)控制器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述的單片機(jī)控制器上還連接有供電壓比較器相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的光電探測(cè)器為RPR359F。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD9851。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為設(shè)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的直流減速裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片連接在單片機(jī)控制器上，直流減速裝置則為作用于玩具車驅(qū)動(dòng)輪上的減速器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片為L293D。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于玩具車避障的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的單片機(jī)控制器為AT89C52。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK203673348SQ201320762826
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】張洪遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:成都飛逸計(jì)算機(jī)服務(wù)有限公司