CN104932497A - 基于gsm控制智能小车 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于GSM控制智能小车，解决了校园或者公司内部文件货物的输送问题；其方案是，包括车体和GSM模块，所述车体的车底板中间安装有主控板和电池，所述车底板的安装有颜色传感器模块，车体的两侧安装有超声波测距模块，车体的左右两侧车轮由电机驱动，所述的电池、颜色传感器模块、超声波测距模块、电机驱动模块和GSM模块均与主控板连接；本发明通过GSM网络控制送货小车，距离无限制；达到了将传达文件及货物的人手解放出来，减轻人力资源的需求，把劳动资源放到更为重要的事情上。

Description

基于GSM控制智能小车

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，特别是基于GSM控制智能小车。

背景技术

目前，校园或者公司内部进行文件或者货物运输时，多采用人工传递方式进行，当距离较近时比较方便，但是距离比较远时，由于楼宇内部无法使用交通工具，会需要比较多的时间，造成劳动资源的浪费。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供基于GSM控制智能小车，有效解决了校园或者公司内部文件货物的输送问题。

其解决的技术方案是，包括车体和GSM模块，所述车体的车底板中间安装有主控板和电池，所述车底板的安装有颜色传感器模块，车体的两侧安装有超声波测距模块，车体的左右两侧车轮由电机驱动，所述的电池、颜色传感器模块、超声波测距模块、电机驱动模块和GSM模块均与主控板连接。

本发明通过GSM网络控制送货小车，距离无限制；达到了将传达文件及货物的人手解放出来，减轻人力资源的需求，把劳动资源放到更为重要的事情上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的电路结构连接图。

图3本发明的电机驱动模块电路图。

图4为芯片U5为L298N的功能引脚图。

图5本发明的超声波测距模块电路图。

图6本发明的颜色传感器模块电路图。

图7为华为GTM-900无线模块实物图。

图8本发明的模拟学校地图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

现结合图1至图8所示，基于GSM控制智能小车，包括车体和GSM模块，所述车体的车底板中间安装有主控板和电池，所述车底板的安装有颜色传感器模块，车体的两侧安装有超声波测距模块，车体的左右两侧车轮由电机驱动，所述的电池、颜色传感器模块、超声波测距模块、电机驱动模块和GSM模块均与主控板连接。

所述电机驱动模块，包括芯片U5、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、发光二极管D4、发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、发光二极管D8、两孔接线板J1、两孔接线板J2和两孔插头J11，所述的芯片U5的2引脚连接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极连接电源VCC，发光二极管D1的正极连接发光二极管D5的负极，发光二极管D5的正极接地GND，芯片U5的2引脚还连接两孔焊线板J1的2引脚，芯片U5的3引脚连接发光二极管D2的正极，发光二极管D2的负极接电源VCC，发光二极管D2的正极连接两孔焊线板J1的1引脚，发光二极管D2的正极还连接发光二极管D6的负极，发光二极管D6的正极接地GND，芯片U5的13引脚连接发光二极管D3的正极，发光二极管D3的负极接电源VCC，发光二极管D3的正极连接发光二极管D7的负极，发光二极管D7的正极接地GND，发光二极管D3的正极还连接两孔焊线板J2的2引脚，芯片U5的14引脚连接发光二极管D4的正极，发光二极管D4的负极接电源VCC，发光二极管D4的正极连接发光二极管D8的负极，发光二极管D8的正极接地GND，发光二极管D4的正极好连接两孔焊线板J2的1引脚，芯片U5的4引脚连接两孔插头J11的一端，两孔插头J11的另一端接电源VCC，芯片U5的5引脚接电源VCC，芯片U5的6引脚和11引脚都接电源VCC，芯片U5的6引脚和11引脚都接电源VCC，芯片U5的1引脚、15引脚和8引脚都接地GND，芯片U5的5引脚、7引脚、10引脚和12引脚依次为出线端P24、出线端P25、出线端P26和出线端P27。

所述超声波测距模块，包括芯片U1、芯片U2、芯片U3、四孔焊线板J3、三极管Q1、三极管Q2、超声波发射器T40和超声波接收器R40，所述的芯片U1的1引脚和2引脚分别连接四孔焊线板J3的3引脚和2引脚，四孔焊线板J3的1引脚接地GND，焊线板J3的4引脚接电源5V，芯片U1的4引脚接电源5V，芯片U1的4引脚还连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地GND，芯片U1的5引脚连接晶振Y1的一端，晶振Y1的一端还连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地GND，芯片U1的6引脚连接晶振Y1的另一端，晶振Y1的另一端还连接电容C6的一端，电容C6的另一端接地GND，芯片U1的11引脚接地GND，芯片U1的12引脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电源5V，三极管Q1的集电极连接芯片U2的16引脚，芯片U1的13引脚和14引脚分别连接芯片U2的10引脚和11引脚，所述的芯片U2的1引脚连接电容C4的一端，电容C4的另一端连接芯片U2的2引脚，芯片U2的3引脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端连接芯片U2的4引脚，芯片U2的15引脚接地GND，芯片U2的14引脚和7引脚分别连接超声波发射器T40的两端，芯片U2的2引脚连接电容C8的一端，电容C8的另一端接地GND，芯片U2的6引脚连接电容C11的一端，电容C11的另一端接地GND，芯片U1的9引脚连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接芯片U3的2引脚，芯片U1的10引脚连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接芯片U3的3引脚，电阻R9的另一端连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接芯片U3的6引脚，电阻R10的另一端还连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接芯片U3的7引脚，电阻R9的一端连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电源5V，电阻R7的一端还连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地GND，三极管Q2的基极连接电阻Rb的一端，电阻Rb的另一端接地GND，三极管Q2的基极还连接电阻Ra的一端，电阻Ra的另一端连接芯片U3的1引脚，电阻R6的另一端还连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接地GND，电阻R16的一端还连接电容C7的一端，电容C7的另一端接地GND，电阻R16的一端还连接电阻RC7的一端，电阻RC7的另一端接地GND，芯片U3的7引脚还连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接芯片U3的8引脚，芯片U3的8引脚还连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接芯片U3的9引脚，电阻R14的另一端还连接电容C10的一端，电容C10的另一端连接电容C12的一端，电容C12的另一端连接电阻R13的另一端，电容C10的另一端还连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接芯片U3的10引脚，芯片U3的11引脚接地GND，芯片U3的12引脚为出线端VT，芯片U3的13引脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接芯片U3的14引脚，芯片U3的14引脚连接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接电阻R15的另一端，电阻R18的一端连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接超声波接收器R40的一端，超声波接收器R40的另一端接地GND。

所述颜色传感器模块，包括芯片U21、发光二极管D9、发光二极管D10、发光二极管D11、发光二极管D12、MOS场效应管Q3、电容C21、五孔焊线板J1和五孔焊线板J2，所述的芯片U21的1引脚连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接电源VCC，芯片U21的1引脚还连接五孔焊线板J2的3引脚，芯片U21的2引脚连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接电源VCC，芯片U21的2引脚还连接五孔焊线板J2的2引脚，芯片U21的3引脚和4引脚都接地GND，芯片U21的5引脚接电源VCC，芯片U21的6引脚连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接五孔焊线板J1的2引脚，芯片U21的7引脚和8引脚分别连接五孔焊线板J1的3引脚和4引脚，五孔焊线板J2的4引脚连接电阻R28的一端，电阻R28的另一端接电源VCC，五孔焊线板J2的4引脚连接MOS场效应管Q3的栅极，MOS场效应管Q3的源极连接接地GND，MOS场效应管Q3的漏极连接电阻R24的一端、电阻R25的一端、电阻R26的一端和电阻R27的一端，电阻R24的另一端连接发光二极管D9的负极，电阻R25的另一端连接发光二极管D10的负极，电阻R26的另一端连接发光二极管D11的负极，电阻R27的另一端连接发光二极管D12的负极，发光二极管D9的正极、发光二极管D10的正极、发光二极管D11的正极和发光二极管D12的正极都接电源VCC。

所述芯片U1的型号为STC11。

所述芯片U2的型号为MAX232。

所述芯片U3为 运算放大器TL074。

所述芯片U21为颜色传感器TCS3200。

所述芯片U5为一种二相和四相电机的专用驱动器L298N，L298N内部含有4通道逻辑驱动电路，，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机，本发明中L298N芯片的2引脚、3引脚和13引脚、14引脚之间分别接2个电机，用来驱动小车左右两侧车轮，L298N芯片的5引脚、7引脚、10引脚和12引脚接输入控制电平，控制电机的正反转，L298N芯片的6引脚和11引脚接控制使能端，控制电机的停转。

所述intel8253芯片为主控板的单片机，intel8253芯片输出第一PWM波和第二PWM波，第一PWM波和第二PWM波用来控制两个电机的速度，intel8253芯片的I/O口可以控制电机的正反转，intel8253芯片的P10引脚、P11引脚输出的电平控制第一电机的方向，输入的第一PWM波控制第一电机的速度，intel8253芯片的P12引脚、13引脚控制第二电机的方向，输入的第二PWM波控制第二电机的速度。

本发明中的电源用到两组电源，是因为电机在正常工作时，对电源的干扰很大，只用一组电源会影响单片机的正常工作，所以选用双电源供电；一组5V电源给单片机和主控板供电，另一组电源VCC给L298N的9引脚+VSS、4引脚+VS供电。

所述超声波测距模块为HC-SR04超声波测距模块，所述超声波测距模块包括超声波发射器、超声波接收器和控制电路三部分，所述超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm，其基本工作原理：采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平信号；超声波测距模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；若有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。

所述HC-SR04超声波模块的电气参数：工作电压DC为5V，工作电流15mA，工作频率40kHz，最远射程4m，   最近射程2cm，测量角度15°，输入触发信号10uS的TTL脉冲，输出回响信号输出TTL电平信号，与射程成比例，规格尺寸45*20*15mm。

所述主控板中的单片机串口通信程序主要包括初始化程序和串口中断服务程序两部分，串口初始化主要确定串口、定时器/计数器的工作方式，根据串口、定时器/计数器的工作方式来计算出波特率为115200bit/s，串口中断服务程序包括数据发送程序和数据接收程序，串口中断服务使用AT指令与GTM模块通信都是通过数据发送程序，发送给GTM模块，AT指令的返回结果是通过数据接收程序接收至单片机的，单片机根据收到的数据进行下一步的操作。

所述主控板中的单片机根据接收到的手机短信内容的不同，进而控制小车的状态，主要是根据短信的内容来获取目的地坐标，通过小车的循迹功能来是实现小车的送货功能。

本发明通过C语言标准库里面的随机数生成函数，重复调用该函数，并把该函数值记录下来，即生成一组随机数密码，将该密码通过GSM模块发送给目标手机号，通过检测目标手机号的回复的密码的值是否与生成密码值相等，来实现加密的功能。

本发明采用由颜色传感器1、颜色传感器2、颜色传感器3、颜色传感器4、颜色传感器5、颜色传感器6构成的颜色传感器模块，进行对道路的识别，使得循迹交叉线来确定不同的坐标，其中颜色传感器2、颜色传感器3、颜色传感器5和颜色传感器6可以保证小车进行直线运动，颜色传感器1和颜色传感器4进行交叉路口的判定，并辅助小车进行转弯操作，随着小车的行进，小车不断更新自己的当前坐标，并与目的坐标进行比较，然后通过主控板发出左转或者右转或前进或后退的指令，从而使小车正确的运行到达目的地。

本发明通过GSM网络控制送货小车，距离无限制；通过手机发送固定格式的短信向单片机发送目的地位置、目的手机号，单片机通过串口发送AT指令来读取短信内容，获取所需的各种信息，并生成随机密码发送给目标手机，通过该密码来实现货物的安全运输，并且每次密码都不同，安全性相对较高，小车行驶过程中通过短信内容与内置点图相比较，从而确定小车的路线，还可以与GPRS定位系统向结合，进行路线确定。

本发明通过GSM网络控制送货小车，距离无限制；达到了将传达文件及货物的人手解放出来，减轻人力资源的需求，把劳动资源放到更为重要的事情上。

Claims (7)

1.基于GSM控制智能小车，包括车体和GSM模块，其特征在于，所述车体的车底板中间安装有主控板和电池，所述车底板的安装有颜色传感器模块，车体的两侧安装有超声波测距模块，车体的左右两侧车轮由电机驱动，所述的电池、颜色传感器模块、超声波测距模块、电机驱动模块和GSM模块均与主控板连接。

2.根据权利要求1所述的基于GSM控制智能小车，其特征在于，所述电机驱动模块，包括芯片U5、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、发光二极管D4、发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、发光二极管D8、两孔接线板J1、两孔接线板J2和两孔插头J11，所述的芯片U5的2引脚连接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极连接电源VCC，发光二极管D1的正极连接发光二极管D5的负极，发光二极管D5的正极接地GND，芯片U5的2引脚还连接两孔焊线板J1的2引脚，芯片U5的3引脚连接发光二极管D2的正极，发光二极管D2的负极接电源VCC，发光二极管D2的正极连接两孔焊线板J1的1引脚，发光二极管D2的正极还连接发光二极管D6的负极，发光二极管D6的正极接地GND，芯片U5的13引脚连接发光二极管D3的正极，发光二极管D3的负极接电源VCC，发光二极管D3的正极连接发光二极管D7的负极，发光二极管D7的正极接地GND，发光二极管D3的正极还连接两孔焊线板J2的2引脚，芯片U5的14引脚连接发光二极管D4的正极，发光二极管D4的负极接电源VCC，发光二极管D4的正极连接发光二极管D8的负极，发光二极管D8的正极接地GND，发光二极管D4的正极好连接两孔焊线板J2的1引脚，芯片U5的4引脚连接两孔插头J11的一孔，两孔插头J11的另一孔接电源VCC，芯片U5的5引脚接电源VCC，芯片U5的6引脚和11引脚都接电源VCC，芯片U5的6引脚和11引脚都接电源VCC，芯片U5的1引脚、15引脚和8引脚都接地GND，芯片U5的5引脚、7引脚、10引脚和12引脚依次为出线端P24、出线端P25、出线端P26和出线端P27。

3.根据权利要求1所述的基于GSM控制智能小车，其特征在于，所述超声波测距模块，包括芯片U1、芯片U2、芯片U3、四孔焊线板J3、三极管Q1、三极管Q2、超声波发射器T40和超声波接收器R40，所述的芯片U1的1引脚和2引脚分别连接四孔焊线板J3的3引脚和2引脚，四孔焊线板J3的1引脚接地GND，焊线板J3的4引脚接电源5V，芯片U1的4引脚接电源5V，芯片U1的4引脚还连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地GND，芯片U1的5引脚连接晶振Y1的一端，晶振Y1的一端还连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地GND，芯片U1的6引脚连接晶振Y1的另一端，晶振Y1的另一端还连接电容C6的一端，电容C6的另一端接地GND，芯片U1的11引脚接地GND，芯片U1的12引脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电源5V，三极管Q1的集电极连接芯片U2的16引脚，芯片U1的13引脚和14引脚分别连接芯片U2的10引脚和11引脚，所述的芯片U2的1引脚连接电容C4的一端，电容C4的另一端连接芯片U2的2引脚，芯片U2的3引脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端连接芯片U2的4引脚，芯片U2的15引脚接地GND，芯片U2的14引脚和7引脚分别连接超声波发射器T40的两端，芯片U2的2引脚连接电容C8的一端，电容C8的另一端接地GND，芯片U2的6引脚连接电容C11的一端，电容C11的另一端接地GND，芯片U1的9引脚连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接芯片U3的2引脚，芯片U1的10引脚连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接芯片U3的3引脚，电阻R9的另一端连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接芯片U3的6引脚，电阻R10的另一端还连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接芯片U3的7引脚，电阻R9的一端连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电源5V，电阻R7的一端还连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地GND，三极管Q2的基极连接电阻Rb的一端，电阻Rb的另一端接地GND，三极管Q2的基极还连接电阻Ra的一端，电阻Ra的另一端连接芯片U3的1引脚，电阻R6的另一端还连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接地GND，电阻R16的一端还连接电容C7的一端，电容C7的另一端接地GND，电阻R16的一端还连接电阻RC7的一端，电阻RC7的另一端接地GND，芯片U3的7引脚还连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接芯片U3的8引脚，芯片U3的8引脚还连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接芯片U3的9引脚，电阻R14的另一端还连接电容C10的一端，电容C10的另一端连接电容C12的一端，电容C12的另一端连接电阻R13的另一端，电容C10的另一端还连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接芯片U3的10引脚，芯片U3的11引脚接地GND，芯片U3的12引脚为出线端VT，芯片U3的13引脚连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接芯片U3的14引脚，芯片U3的14引脚连接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接电阻R15的另一端，电阻R18的一端连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接超声波接收器R40的一端，超声波接收器R40的另一端接地GND。

4.根据权利要求1所述的基于GSM控制智能小车，其特征在于，所述颜色传感器模块，包括芯片U21、发光二极管D9、发光二极管D10、发光二极管D11、发光二极管D12、MOS场效应管Q3、电容C21、五孔焊线板J1和五孔焊线板J2，所述的芯片U21的1引脚连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接电源VCC，芯片U21的1引脚还连接五孔焊线板J2的3引脚，芯片U21的2引脚连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接电源VCC，芯片U21的2引脚还连接五孔焊线板J2的2引脚，芯片U21的3引脚和4引脚都接地GND，芯片U21的5引脚接电源VCC，芯片U21的6引脚连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接五孔焊线板J1的2引脚，芯片U21的7引脚和8引脚分别连接五孔焊线板J1的3引脚和4引脚，五孔焊线板J2的4引脚连接电阻R28的一端，电阻R28的另一端接电源VCC，五孔焊线板J2的4引脚连接MOS场效应管Q3的栅极，MOS场效应管Q3的源极连接接地GND，MOS场效应管Q3的漏极连接电阻R24的一端、电阻R25的一端、电阻R26的一端和电阻R27的一端，电阻R24的另一端连接发光二极管D9的负极，电阻R25的另一端连接发光二极管D10的负极，电阻R26的另一端连接发光二极管D11的负极，电阻R27的另一端连接发光二极管D12的负极，发光二极管D9的正极、发光二极管D10的正极、发光二极管D11的正极和发光二极管D12的正极都接电源VCC。

5.根据权利要求2所述的基于GSM控制智能小车，其特征在于，所述芯片U5为一种二相和四相电机的专用驱动器L298N。

6.根据权利要求3所述的基于GSM控制智能小车，其特征在于，所述芯片U1的型号为STC11，芯片U2的型号为MAX232，芯片U3为运算放大器TL074。

7.根据权利要求4所述的基于GSM控制智能小车，其特征在于，所述芯片U21为颜色传感器TCS3200。