基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置，包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、路由器、控制終端、攝像頭、電源模塊、舵機(jī)、超聲波傳感器、發(fā)射模塊、接收模塊、直流電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；路由器、舵機(jī)、發(fā)射模塊、接收模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與單片機(jī)電性連接，發(fā)射模塊和接收模塊還分別與超聲波傳感器電性連接，控制終端與路由器無(wú)線連接，所述攝像頭與路由器電性連接。利用WIFI信號(hào)的覆蓋范圍大的特點(diǎn)遠(yuǎn)程控制工作小車(chē)的移動(dòng)，當(dāng)工作小車(chē)在移動(dòng)中接近障礙物時(shí)，通過(guò)超聲波傳感技術(shù)測(cè)出危險(xiǎn)距離，從而制動(dòng)工作小車(chē)，避免工作小車(chē)因?yàn)榕鲎捕鴵p壞。另外，通過(guò)兩個(gè)舵機(jī)的組合能靈活地獲取工作小車(chē)周邊的視頻畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)了很好的巡邏監(jiān)控效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超聲波防碰撞裝置，具體涉及基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，目前在廣大農(nóng)村，農(nóng)業(yè)溫室比比皆是。近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式逐步由傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營(yíng)式向現(xiàn)代集約型經(jīng)營(yíng)方式轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)科技示范園，作為現(xiàn)代集約型農(nóng)業(yè)和高新科技應(yīng)用的示范窗口，應(yīng)運(yùn)而生。農(nóng)業(yè)溫室基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展迅速，但是在智能監(jiān)控方面仍存在著諸多問(wèn)題。溫室監(jiān)控區(qū)域較大，需要大量的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)構(gòu)成大型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)溫室監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)多采用有線連接，布線復(fù)雜，往往造成溫室內(nèi)線纜縱橫交錯(cuò)、使用不便、安裝維護(hù)困難、可靠性差等問(wèn)題。在溫室中，通常需要定時(shí)到巡邏監(jiān)控溫室中的環(huán)境，采用無(wú)線遙控工作小車(chē)進(jìn)行巡邏是一種方便有效的控制方式，但是在無(wú)線遙控中，沒(méi)有良好的視野會(huì)導(dǎo)致工作小車(chē)經(jīng)常發(fā)生碰撞，容易損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種
[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置，包括:單片機(jī)、路由器、控制終端、攝像頭、電源模塊、舵機(jī)、超聲波傳感器、發(fā)射模塊、接收模塊、直流電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；所述路由器、舵機(jī)、發(fā)射模塊、接收模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與單片機(jī)電性連接，所述發(fā)射模塊和接收模塊還分別與超聲波傳感器電性連接，所述控制終端與路由器無(wú)線連接，所述攝像頭與路由器電性連接；
[0006]所述路由器用于接收控制終端發(fā)送的控制信號(hào)并向單片機(jī)輸出電平信號(hào)，路由器還用于將攝像頭所傳輸?shù)囊曨l信號(hào)發(fā)送至控制終端；所述超聲波傳感器用于接收發(fā)射模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并發(fā)射超聲波信號(hào)，和將反射回來(lái)的超聲波信號(hào)經(jīng)過(guò)接收模塊傳輸至單片機(jī)；所述單片機(jī)用于控制舵機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的工作狀態(tài)；所述直流電機(jī)用于控制一小車(chē)的四個(gè)輪子，直流電機(jī)的數(shù)量為四個(gè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的數(shù)量為兩個(gè)，一個(gè)直流電機(jī)對(duì)應(yīng)控制小車(chē)的一個(gè)輪子，其中兩個(gè)直流電機(jī)分別與其中一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電性連接，另外兩個(gè)直流電機(jī)分別與另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電性連接；所述攝像頭安裝于舵機(jī)上，所述電源模塊用于向單片機(jī)、路由器、舵機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電。
[0007]所述舵機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，記為第一舵機(jī)和第二舵機(jī)，舵機(jī)的頂部具有一可左右轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部，轉(zhuǎn)動(dòng)部由舵機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸控制，第一舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)垂直設(shè)置以使由兩個(gè)舵機(jī)組成的舵機(jī)組可沿上下和左右方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述攝像頭安裝于第一舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部上。
[0008]所述單片機(jī)還與一照明模塊電性連接。
[0009]所述單片機(jī)還與一蜂鳴模塊電性連接。
[0010]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:利用WIFI信號(hào)的覆蓋范圍大的特點(diǎn)遠(yuǎn)程控制工作小車(chē)的移動(dòng)，當(dāng)工作小車(chē)在移動(dòng)中接近障礙物時(shí)，通過(guò)超聲波傳感測(cè)出危險(xiǎn)距離，從而制動(dòng)工作小車(chē)，避免工作小車(chē)因?yàn)榕鲎捕鴵p壞。另外，通過(guò)兩個(gè)舵機(jī)的組合能靈活地獲取工作小車(chē)周邊的視頻畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)了很好的巡邏監(jiān)控效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置的電路模塊結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0013]圖1示出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置，包括:單片機(jī)10、路由器11、控制終端12、攝像頭13、電源模塊14、舵機(jī)15、直流電機(jī)16、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17、超聲波傳感器18、發(fā)射模塊19和接收模塊20。路由器11、舵機(jī)15、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17、發(fā)射模塊19和接收模塊20分別與單片機(jī)10電性連接，發(fā)射模塊19和接收模塊20還分別與超聲波傳感器18電性連接，控制終端12與路由器11無(wú)線連接，攝像頭13與路由器11電性連接，直流電機(jī)16與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17電性連接，電源模塊14主要向單片機(jī)10、路由器11、舵機(jī)15和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17提供獨(dú)立電源。
[0014]其中，控制終端12為手機(jī)或者帶有無(wú)線通信功能的電腦，路由器11具有USB接口和TTL接口，USB接口與攝像頭13連接，攝像頭13所攝制的視頻信號(hào)直接經(jīng)過(guò)路由器11傳輸至控制終端中進(jìn)行顯示，路由器11的TTL接口與單片機(jī)10連接，單片機(jī)10的型號(hào)為STC89C52RC，由控制終端12發(fā)送的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平信號(hào)輸出至單片機(jī)10中，從而使單片機(jī)10對(duì)舵機(jī)15和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17進(jìn)行控制。
[0015]電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17的型號(hào)為L(zhǎng)298N，一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17可控制兩個(gè)直流電機(jī)16，直流電機(jī)16用于控制工作小車(chē)的輪子，工作小車(chē)的左前、右前、左后和右后位置分別設(shè)有一個(gè)輪子，直流電機(jī)16的數(shù)量為四個(gè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17的數(shù)量為兩個(gè),一個(gè)直流電機(jī)16對(duì)應(yīng)控制工作小車(chē)的一個(gè)輪子，其中兩個(gè)直流電機(jī)16分別控制左前和左后位置的輪子且與其中一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17電性連接，另外兩個(gè)直流電機(jī)16分別控制右前和右后位置的輪子且與另一電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17電性連接，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17便可驅(qū)動(dòng)電機(jī)16產(chǎn)生正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，從而控制工作小車(chē)的前進(jìn)和后退，當(dāng)只控制其中一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17對(duì)應(yīng)的兩個(gè)直流電機(jī)16正轉(zhuǎn)，而另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17對(duì)應(yīng)的兩個(gè)直流電機(jī)16反轉(zhuǎn)，即可實(shí)現(xiàn)工作小車(chē)的轉(zhuǎn)向。
[0016]舵機(jī)15的數(shù)量為兩個(gè)，記為第一舵機(jī)和第二舵機(jī)，舵機(jī)15的頂部具有一可左右轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部，轉(zhuǎn)動(dòng)部由舵機(jī)15中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸控制，將第一舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)垂直設(shè)置，將攝像頭13安裝于第一舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部上，這樣的結(jié)構(gòu)可使第二舵機(jī)控制第一舵機(jī)左右轉(zhuǎn)向從而控制攝像頭13的左右轉(zhuǎn)向，第一舵機(jī)控制攝像頭13的上下轉(zhuǎn)向。這樣便可使攝像頭13能拍攝到更多角度的畫(huà)面，具有很大的靈活性。
[0017]超聲波傳感器18、發(fā)射模塊19和接收模塊20實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)射和接收的功能，超聲波傳感器18的型號(hào)為T(mén)40-16，發(fā)射模塊19為NE555定時(shí)器、電阻和電容組成的多諧振蕩電路，接收模塊20為型號(hào)是CX20106A的接收器，單片機(jī)10控制NE555輸出端驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器18，使其發(fā)射出超聲波信號(hào)，當(dāng)遇到障礙物后，超聲波傳感器18將反射回來(lái)的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸入到接收電路20中，接收電路20通過(guò)內(nèi)部的電子元件將信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、檢波、比較后，將處理后的信號(hào)輸出至單片機(jī)10中。若單片機(jī)10從接收電路20中接收到的信號(hào)符合設(shè)定的頻率，則由高電平變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)單片機(jī)10中的計(jì)時(shí)器停止，獲得從發(fā)射到回波的總時(shí)間，即可獲得發(fā)射位置到障礙物之間的距離，單片機(jī)10中預(yù)設(shè)有安全距離，若獲得的距離通過(guò)比較小于等于安全距離，單片機(jī)10則強(qiáng)制向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊17發(fā)送停止工作信號(hào)。通過(guò)設(shè)置超聲波傳感器18、發(fā)射模塊19和接收模塊20，能避免工作小車(chē)在移動(dòng)中因?yàn)榕鲎捕鴵p壞。外，控制終端12中設(shè)有顯示屏，單片機(jī)10中獲取的發(fā)射位置到障礙物之間的距離信號(hào)將通過(guò)路由器11發(fā)送至控制終端12中的顯示屏進(jìn)行顯示，以便操作人員能更好地獲知情況。
[0018]進(jìn)一步地，單片機(jī)10還與一照明模塊21和一蜂鳴模塊22電性連接，照明模塊21可在黑暗的地方為提供照明，為攝像頭提供視野，當(dāng)監(jiān)控到工作小車(chē)所處的現(xiàn)場(chǎng)有異常時(shí)，可以通過(guò)觸發(fā)蜂鳴模塊22確定現(xiàn)場(chǎng)地點(diǎn)，通知人員盡快地趕過(guò)去。
[0019]對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置，其特征在于，包括:單片機(jī)、路由器、控制終端、攝像頭、電源模塊、舵機(jī)、超聲波傳感器、發(fā)射模塊、接收模塊、直流電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；所述路由器、舵機(jī)、發(fā)射模塊、接收模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與單片機(jī)電性連接，所述發(fā)射模塊和接收模塊還分別與超聲波傳感器電性連接，所述控制終端與路由器無(wú)線連接，所述攝像頭與路由器電性連接； 所述路由器用于接收控制終端發(fā)送的控制信號(hào)并向單片機(jī)輸出電平信號(hào)，路由器還用于將攝像頭所傳輸?shù)囊曨l信號(hào)發(fā)送至控制終端；所述超聲波傳感器用于接收發(fā)射模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并發(fā)射超聲波信號(hào)，和將反射回來(lái)的超聲波信號(hào)經(jīng)過(guò)接收模塊傳輸至單片機(jī)；所述單片機(jī)用于控制舵機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的工作狀態(tài)；所述直流電機(jī)用于控制一小車(chē)的四個(gè)輪子，直流電機(jī)的數(shù)量為四個(gè)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的數(shù)量為兩個(gè)，一個(gè)直流電機(jī)對(duì)應(yīng)控制小車(chē)的一個(gè)輪子，其中兩個(gè)直流電機(jī)分別與其中一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電性連接，另外兩個(gè)直流電機(jī)分別與另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電性連接；所述攝像頭安裝于舵機(jī)上，所述電源模塊用于向單片機(jī)、路由器、舵機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置，其特征在于，所述舵機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，記為第一舵機(jī)和第二舵機(jī)，舵機(jī)的頂部具有一可左右轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部，轉(zhuǎn)動(dòng)部由舵機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸控制，第一舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)垂直設(shè)置以使由兩個(gè)舵機(jī)組成的舵機(jī)組可沿上下和左右方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述攝像頭安裝于第一舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置，其特征在于，所述單片機(jī)還與一照明模塊電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波技術(shù)的小車(chē)智能防碰撞裝置，其特征在于，所述單片機(jī)還與一蜂鳴模塊電性連接。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK204116959SQ201420565116
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】張鋒, 唐瑞鵬, 黃鎮(zhèn)宏 申請(qǐng)人:廣東石油化工學(xué)院