一種基于rfid技術(shù)的智能小車的制作方法
【專利摘要】一種基于RFID技術(shù)的智能小車，包括車輪1、尾輪2、伺服電機3、底盤4、電路板5、紅外避障傳感器6、讀卡器7、單片機8、語音模塊9、顯示模塊10、電源模塊11、語音輸出模塊12、充電鋰電池13；車輪1、尾輪2、伺服電機3都安裝在小車的底盤4上；紅外避障傳感器6、讀卡器7、單片機8、語音模塊9、顯示模塊10、電源模塊11、語音輸出模塊12、充電鋰電池13相互連接形成電回路，安裝在電路板5上；伺服電機3、紅外避障傳感器6、讀卡器7、語音模塊9、顯示模塊10都與單片機8相連；充電鋰電池13連接在電源模塊11上，語音輸出模塊12連接在語音模塊9上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，為游客提供個性化的全面的講解報讀服務(wù)，滿足游客的自助導(dǎo)游需求。
【專利說明】一種基于RF ID技術(shù)的智能小車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動式智能語音講解系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種基于RFID技術(shù)的智能小車。

【背景技術(shù)】
[0002]在眾多旅游景點和展覽館中，參觀者觀賞展品時，可看的展品雖多，但了解的資訊確很少，基本上要依賴導(dǎo)游講解。由于導(dǎo)游數(shù)量缺乏及費用問題，大多數(shù)觀眾只能走馬觀花，展覽質(zhì)量不高，缺乏個性化服務(wù)。
[0003]射頻識別(Rad1 Frequency Identificat1n，RFID)作為一種非接觸式的自動識別新技術(shù)，近年來得到了迅速的發(fā)展并逐步走向成熟。其原理是基于無線射頻信號的傳輸特性，進行非接觸式自動識別，達到自動識別被標識對象，獲取對應(yīng)數(shù)據(jù)進行交換。最常見的識別方法是一個串行存儲號碼識別一個人或物體。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于RFID技術(shù)的智能小車，包括車輪1、尾輪2、伺服電機3、底盤4、電路板5、紅外避障傳感器6、讀卡器7、單片機8、語音模塊9、顯示模塊10、電源模塊11、語音輸出模塊12、充電鋰電池13 ;車輪1、尾輪2、伺服電機3都安裝在小車的底盤4上；紅外避障傳感器6、讀卡器7、單片機8、語音模塊9、顯示模塊10、電源模塊11、語音輸出模塊12、充電鋰電池13相互連接形成電回路，安裝在電路板5上；伺服電機3、紅外避障傳感器6、讀卡器7、語音模塊9、顯示模塊10都與單片機8相連；充電鋰電池13連接在電源模塊11上，語音輸出模塊12連接在語音模塊9上。
[0005]優(yōu)選的，單片機8選用AT89S52，是智能小車的控制核心，外接避障傳感器、伺服電機、語音模塊、讀卡器以及顯示模塊；接收來自讀卡器和傳感器的各種控制指令，實施全面控制的任務(wù)。
[0006]優(yōu)選的，紅外避障傳感器6用于檢測障礙物，實現(xiàn)自動避障。小車車頭安裝3個紅外避障傳感器，中間一個對向正前方，左右兩側(cè)傳感器向兩邊分開約30度，分別探測正前方、前右側(cè)、前左側(cè)障礙物信息。三個光電開關(guān)輸出信號分別連接到單片機8的Pl.2,Pl.3、Pl.4引腳上。
[0007]優(yōu)選的，伺服電機3采用伺服舵機驅(qū)動小車實現(xiàn)基本巡航動作，如前進(左輪反轉(zhuǎn)、右輪正轉(zhuǎn))、后退(左輪正轉(zhuǎn)、右輪反轉(zhuǎn))、左轉(zhuǎn)(左輪不動、右輪正轉(zhuǎn))、右轉(zhuǎn)(左輪反轉(zhuǎn)、右輪不動)、停止(左右輪不動)、掉頭(左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)180度)等。選擇Pl.0控制右輪伺服電機，Pl.1控制左輪伺服電機，分別連接到伺服電機3的控制信號線上，伺服電機3的電源線接+5V，地線接地。
[0008]優(yōu)選的，語音模塊9由語音芯片、揚聲器、編程器和用于語音下載、編程、模式設(shè)置的上位機軟件組成。選擇Pl.5連接語音芯片RESET控制復(fù)位信號，Pl.6連接語音芯片輸出數(shù)據(jù)段，選擇PWM音頻輸出方式，PWM引腳接至揚聲器。
[0009]優(yōu)選的，顯示模塊10采用液晶顯示器IXD1602，有8個數(shù)據(jù)引腳D0~D7與單片機P2 口相連，用于接收指令和數(shù)據(jù)；單片機通過P3.1、P3.6、P3.7三個引腳與RS、RW和E三個端口控制IXD模塊。
[0010]優(yōu)選的，RFID電子標簽內(nèi)部由RFID晶片和外界線圈組成，每張電子標簽有唯一的ID值。
[0011]優(yōu)選的，選用三輪結(jié)構(gòu)車體，車體前方兩側(cè)為驅(qū)動輪，后方中心裝有尾輪起支撐作用，這樣可以保證小車能夠靈活移動。
[0012]優(yōu)選的，電源模塊11采用2節(jié)3.7V可充電式鋰電池串聯(lián)共7.4V電源，經(jīng)三端穩(wěn)壓器7805經(jīng)過第六電容C6、第七電容C7濾波，在電源電路里起到抑制紋波電壓，濾除高頻干擾的作用；7.4V電壓經(jīng)7805的電壓變換后使得輸出得到一個穩(wěn)定平滑的邏輯數(shù)字5V直流電壓給伺服舵機、單片機芯片以及傳感器供電。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:結(jié)構(gòu)簡單，整體性價比高，為游客提供個性化的全面的講解報讀服務(wù)，滿足游客的自助導(dǎo)游需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的小車整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的電路原理圖。
[0017]圖4是本發(fā)明的電源電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，一種基于RFID技術(shù)的智能小車，包括車輪1、尾輪2、伺服電機3、底盤
4、電路板5、紅外避障傳感器6、讀卡器7、單片機8、語音模塊9、顯示模塊10、電源模塊11、語音輸出模塊12、充電鋰電池13 ;車輪1、尾輪2、伺服電機3都安裝在小車的底盤4上；紅外避障傳感器6、讀卡器7、單片機8、語音模塊9、顯示模塊10、電源模塊11、語音輸出模塊12、充電鋰電池13相互連接形成電回路，安裝在電路板5上；伺服電機3、紅外避障傳感器6、讀卡器7、語音模塊9、顯示模塊10都與單片機8相連；充電鋰電池13連接在電源模塊11上，語音輸出模塊12連接在語音模塊9上。
[0019]在單片機8中存儲了各展品或者各個景點的語音講解的文本信息及小車的路徑信息。當小車接近展品或者景點標簽時，讀卡器7讀取標簽卡號信息，一個標簽卡對應(yīng)一個景點名稱或者一個講解對象，通過串口發(fā)送給單片機8。單片機8根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)一方面控制電機驅(qū)動小車實現(xiàn)基本巡航動作，例如前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止、掉頭等以便按照指定路徑到達目的地；另一方面單片機8通過語音模塊9轉(zhuǎn)化為語音信號驅(qū)動揚聲器實現(xiàn)講解報讀，滿足游客的自助導(dǎo)游需求，同時單片機8控制顯示模塊10將景點或者展品名稱顯示出來。
[0020]如圖2所示，單片機8選用AT89S52，是智能小車的控制核心，外接避障傳感器、伺服電機、語音模塊、讀卡器以及顯示模塊；接收來自讀卡器和傳感器的各種控制指令，實施全面控制的任務(wù)。
[0021]如圖3所示，紅外避障傳感器6用于檢測障礙物，實現(xiàn)自動避障。小車車頭安裝3個紅外避障傳感器，中間一個對向正前方，左右兩側(cè)傳感器向兩邊分開約30度，分別探測正前方、前右側(cè)、前左側(cè)障礙物信息。三個光電開關(guān)輸出信號分別連接到單片機8的Pl.2、Pl.3, Pl.4 引腳上。
[0022]伺服電機3采用伺服舵機驅(qū)動小車實現(xiàn)基本巡航動作，如前進(左輪反轉(zhuǎn)、右輪正轉(zhuǎn))、后退(左輪正轉(zhuǎn)、右輪反轉(zhuǎn))、左轉(zhuǎn)(左輪不動、右輪正轉(zhuǎn))、右轉(zhuǎn)(左輪反轉(zhuǎn)、右輪不動)、停止(左右輪不動)、掉頭(左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)180度)等。選擇Pl.0控制右輪伺服電機，Pl.1控制左輪伺服電機，分別連接到伺服電機3的控制信號線上，伺服電機3的電源線接+5V，地線接地。
[0023]語音模塊9由語音芯片、揚聲器、編程器和用于語音下載、編程、模式設(shè)置的上位機軟件組成。選擇Pl.5連接語音芯片RESET控制復(fù)位信號，Pl.6連接語音芯片輸出數(shù)據(jù)段，選擇PWM音頻輸出方式，PWM引腳接至揚聲器。
[0024]使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標物的電子標簽，通過射頻信號將信息由電子標簽傳送至RFID讀卡器。RFID讀卡器有效讀取范圍內(nèi)檢測到RFID電子標簽時，產(chǎn)生串行中斷。單片機通過RXD引腳讀取并存儲電子標簽ID值，查詢與讀取ID號對應(yīng)的語音地址單片機通過串口控制模式控制語音輸出模塊完成對應(yīng)的語音信息的準確播報。RFID讀卡器數(shù)據(jù)端連接到單片機的RXD引腳實現(xiàn)串口通信，使能引腳ENABLE由單片機的Pl.7控制。
[0025]液晶顯示器IXD1602有8個數(shù)據(jù)引腳D0~D7與單片機P2 口相連，用于接收指令和數(shù)據(jù)；單片機通過P3.1、P3.6、P3.7三個引腳與RS、RW和E三個端口控制IXD模塊。
[0026]RFID電子標簽內(nèi)部由RFID晶片和外界線圈組成，每張電子標簽有唯一的ID值。
[0027]選用三輪結(jié)構(gòu)車體，車體前方兩側(cè)為驅(qū)動輪，后方中心裝有尾輪起支撐作用，這樣可以保證小車能夠靈活移動。
[0028]如圖4所示，電源模塊采用2節(jié)3.7V可充電式鋰電池串聯(lián)共7.4V電源，經(jīng)三端穩(wěn)壓器7805經(jīng)過第六電容C6、第七電容C7濾波，在電源電路里起到抑制紋波電壓，濾除高頻干擾的作用；7.4V電壓經(jīng)7805的電壓變換后使得輸出得到一個穩(wěn)定平滑的邏輯數(shù)字5V直流電壓給伺服舵機、單片機芯片以及傳感器供電。
[0029]盡管本發(fā)明就優(yōu)選實施方式進行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，只要不超出本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對本發(fā)明進行各種變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RFID技術(shù)的智能小車，其特征在于，包括車輪(1)、尾輪(2)、伺服電機(3)、底盤(4)、電路板(5)、紅外避障傳感器(6)、讀卡器(7)、單片機(8)、語音模塊(9)、顯示模塊(10)、電源模塊(11)、語音輸出模塊(12)、充電鋰電池(13);車輪(I)、尾輪(2)、伺服電機(3)都安裝在小車的底盤(4)上；紅外避障傳感器(6)、讀卡器(7)、單片機(8)、語音模塊(9)、顯示模塊(10)、電源模塊(11)、語音輸出模塊(12)、充電鋰電池(13)相互連接形成電回路，安裝在電路板(5)上；伺服電機(3)、紅外避障傳感器(6)、讀卡器(7)、語音模塊(9)、顯示模塊(10)都與單片機(8)相連；充電鋰電池(13)連接在電源模塊(11)上，語音輸出模塊(12 )連接在語音模塊(9 )上。
2.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，單片機(8)選用AT89S52，是智能小車的控制核心，外接避障傳感器、伺服電機、語音模塊、讀卡器以及顯示模塊；接收來自讀卡器和傳感器的各種控制指令，實施全面控制的任務(wù)。
3.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，紅外避障傳感器(6)用于檢測障礙物，實現(xiàn)自動避障；小車車頭安裝3個紅外避障傳感器，中間一個對向正前方，左右兩側(cè)傳感器向兩邊分開約30度，分別探測正前方、前右側(cè)、前左側(cè)障礙物信息；三個光電開關(guān)輸出信號分別連接到單片機(8)的Pl.2、Pl.3、Pl.4引腳上。
4.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，伺服電機(3)采用伺服舵機驅(qū)動小車實現(xiàn)基本巡航動作，選擇Pl.0控制右輪伺服電機，Pl.1控制左輪伺服電機，分別連接到伺服電機(3)的控制信號線上，伺服電機(3)的電源線接+5V，地線接地。
5.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，語音模塊(9)由語音芯片、揚聲器、編程器和用于語音下載、編程、模式設(shè)置的上位機軟件組成；選擇Pl.5連接語音芯片RESET控制復(fù)位信號，Pl.6連接語音芯片輸出數(shù)據(jù)段，選擇PWM音頻輸出方式，PWM引腳接至揚聲器。
6.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，顯示模塊(10)采用液晶顯示器IXD1602，有8個數(shù)據(jù)引腳D0~D7與單片機P2 口相連，用于接收指令和數(shù)據(jù)；單片機通過P3.1、P3.6、P3.7三個引腳與RS、Rff和E三個端口控制IXD模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，RFID電子標簽內(nèi)部由RFID晶片和外界線圈組成，每張電子標簽有唯一的ID值。
8.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，選用三輪結(jié)構(gòu)車體，車體前方兩側(cè)為驅(qū)動輪，后方中心裝有尾輪起支撐作用。
9.如權(quán)利要求1所述的小車，其特征在于，電源模塊(11)采用2節(jié)3.7V可充電式鋰電池串聯(lián)共7.4V電源，經(jīng)三端穩(wěn)壓器7805經(jīng)過第六電容C6、第七電容C7濾波；7.4V電壓經(jīng)7805的電壓變換后使得輸出得到一個穩(wěn)定平滑的邏輯數(shù)字5V直流電壓給伺服舵機、單片機芯片以及傳感器供電。
【文檔編號】G05D1/02GK104460676SQ201410785221
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】王琰, 郭燕 申請人:南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院