CN102323823A - 双舵机六轮小车控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能玩具与智能车领域，具体为一种双舵机六轮小车控制装置，包括有2个前轮，2个后轮，2个中间轮。中间轮为小车运动的驱动轮，前轮和后轮都有舵机控制运动方向。驱动轮电机和舵机均采用直流电机，电机的驱动芯片采用L298，利用单片机的定时器产生PWM信号控制驱动轮电机的转速和舵机的转角。控制装置结构简单、价格低廉，能够提高小车在狭窄空间运动时的灵活性，提高运动控制的准确性。本发明可应用于学生竞赛或实验等场合的模型车中。
Description
技术领域
本发明属于智能玩具领域，涉及一种机电控制装置，特别涉及一种双舵机六轮小车的控制装置。
背景技术
运动小车是许多智能运动体(如智能机器人)的基础。这些智能运动体通常在给定的环境中执行特定的任务，如足球机器人、走迷宫的电脑鼠等。为了能够更好地完成给定任务的求解，通常要求这些智能运动体响应快速、灵活性好、控制简单、控制精度高。目前，这些智能运动体通常采用四轮小车的形式实现，两个前轮由舵机控制其旋转角度，实现小车的转向的功能，两个后轮由驱动电机控制，实现小车的运动驱动功能。小车在向前行驶中，可实现自由、灵活的前进和转弯功能。但当小车需要向后运动时，小车就要执行掉头或倒车操作。掉头时，小车需要足够宽敞的运动空间，否则无法完成掉头任务。倒车时，小车需要采用前轮的转向功能控制向后运动的方向，与向前行驶的情形相比，倒车时方向的控制较为困难。另外，倒车与掉头所需时间更长，限制了小车运动的灵活性，增大了控制的难度。
因此，设计一种能够自由行进与倒退的灵活小车的控制装置具有重要的应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，设计一种具有双舵机的六轮小车控制装置，增加小车运动灵活性和控制的准确性。
本发明所采用的技术方案是：一种双舵机六轮小车控制装置，包括有2个前轮，2个后轮，2个中间轮，其特征在于：前轮和后轮都有舵机控制方向，中间轮为驱动轮；当小车向前运动时，前轮的舵机控制小车的行进方向，中间轮向前旋转提供驱动力，后轮舵机不起作用，后轮成为从动轮；当小车向后运动时，后轮舵机控制小车的行进方向，中间轮向后旋转提供驱动力，前轮舵机不起作用，前轮成为从动轮。
采取的措施还包括：
上述的控制装置的中央处理器为单片机。
上述的舵机为直流电机。
上述的驱动轮的驱动电机为直流电机。
上述的直流电机的驱动芯片为L298。
本发明的目的在于用简单的电路和元器件做出价格低廉、结构简单、运动灵活、控制方便的双舵机六轮小车控制装置。两个舵机分别控制前轮和后轮的转向，这样小车的前轮和后轮都能够进行转向控制，倒车运动与前进运动的控制方式相同，可看作小车的前端与后端都是车头，在狭窄的道路上可自由、灵活运动，可作为学生竞赛或实验用的基础模型，具有很好的实用性。
附图说明
图1是驱动轮电机的驱动电路图。
图2是前后舵机的驱动电路图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
驱动轮电机与两个舵机都选用直流电机，采用L298作为直流电机的驱动芯片。一片L298可驱动两个直流电机，因此本发明选用2片L298来分别驱动2个舵机和一个驱动电机。
驱动轮的电机与L298的接线图如图1所示，L298的IN1和IN2端与单片机的I/O口相连，以控制电机的转向，L298的使能端与PWM信号输出端相联结，以控制电机的转速。舵机的驱动电路与驱动轮电机的电路原理相同，如图2所示，采用P2.2和P2.3控制前轮舵机的转向，P2.4和P2.5控制后轮舵机的转向。2个使能端分别连接到PWM信号输出端控制两个舵机的转角。
PWM信号采用单片机内部的定时器产生。定时器工作在方式1(16位计数器)的定时模式，通过改变定时器的初值来改变PWM信号的占空比。
当小车向前行驶时，P2.0＝1，P2.1＝0，后轮舵机的旋转角度为0，通过改变控制前轮舵机的PWM信号实现行驶角度的控制，当P2.2＝1，P2.3＝0时，前舵机向正向旋转，当P2.2＝0，P2.3＝1时，前舵机向反向旋转；通过改变控制驱动轮的PWM信号实现对电机的加速或减速的控制；当小车向后行驶时，P2.0＝0，P2.1＝1，前轮舵机的旋转角度为0，通过改变控制后轮舵机的PWM信号实现行驶角度的控制，当P2.4＝1，P2.5＝0时，后舵机向正向旋转，当P2.4＝0，P2.5＝1时，后舵机向反向旋转；通过改变控制驱动轮的PWM信号实现对电机的加速或减速的控制。
本发明的优点在于，控制装置结构简单，成本低廉，控制方便，小车在行驶过程中，不需要采用掉头操作，其向后行驶与向前行驶控制方式相同，提高了小车运动的灵活性，适用于作为电子竞赛或科技实验等场合的模型车。
Claims (8)
1.一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于包括有2个前轮，2个后轮，2个中间轮，前轮与后轮都具有舵机控制，中间轮为驱动轮；当小车向前运动时，前轮的舵机控制小车的行进方向，中间轮向前旋转提供驱动力，后轮舵机不起作用，后轮成为从动轮；当小车向后运动时，后轮舵机控制小车的行进方向，中间轮向后旋转提供驱动力，前轮舵机不起作用，前轮成为从动轮。
2.根据权利要求1所述的一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于，所述的控制装置的中央处理器为单片机。
3.根据权利要求1所述的一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于，所述的舵机为直流电机。
4.根据权利要求1所述的一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于，所述的驱动轮的驱动电机为直流电机。
5.根据权利要求1所述的一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于，所述的直流电机的驱动芯片为L298。
6.根据权利要求1、3、5所述的一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于，所述的舵机的驱动芯片L298采用P2.2和P2.3控制前轮舵机的转向，P2.4和P2.5控制后轮舵机的转向，2个使能端分别连接到单片机的PWM信号输出端控制两个舵机的转角。
7.根据权利要求1、4、5所述的一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于，所述的驱动轮电机的驱动芯片L298的IN1和IN2端与单片机的I/O口相连，以控制电机的转向，L298的使能端与单片机的PWM信号输出端相联结，以控制电机的转速。
8.根据权利要求1、6、7所述的一种双舵机六轮小车控制装置，其特征在于，驱动芯片L298所需的PWM信号采用单片机内部的定时器产生。定时器工作在方式1(16位计数器)的定时模式，通过改变定时器的初值来改变PWM信号的占空比。
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2011
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