CN105287122A - 一种轮椅自动壁障控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮椅自动壁障控制系统，包括单片机、时钟电路、读写电路、循迹模块、电源电路、显示电路、电机驱动电路、报警电路和红外壁障模块，所述单片机分别与所述时钟电路、所述读写电路、所述循迹模块、所述电源电路、所述显示电路、所述电机驱动电路、所述报警电路和所述红外壁障模块连接，与现有技术相比，本发明能够由单片机控制轮椅的路线，按照设定轨迹走，遇到障碍时避开障碍并报警，并能够随时通过程序读写来更改工作路线等，使用方便，造价低廉，有利于普及，具有推广应用的价值。

Description

一种轮椅自动壁障控制系统

技术领域

本发明涉及一种智能轮椅控制系统，尤其涉及一种轮椅自动壁障控制系统。

背景技术

轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者和行动不便人士的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。手摇轮椅在普通轮椅基础上，增加手摇装置。但功能过于单一，现有技术出现很多电动控制的轮椅，更高级的还有脑电波控制的轮椅，但脑电波控制的轮椅造价太高，操作难，不易普及，因此，需要一种造价低、容易普及的智能控制轮椅。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轮椅自动壁障控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括单片机、时钟电路、读写电路、循迹模块、电源电路、显示电路、电机驱动电路、报警电路和红外壁障模块，所述单片机分别与所述时钟电路、所述读写电路、所述循迹模块、所述电源电路、所述显示电路、所述电机驱动电路、所述报警电路和所述红外壁障模块连接，所述单片机为型号STC89C52的单片机，所述读写电路采用型号为MAX3232的处理器，所述循迹模块采用型号为LM393的放大器、三个电阻、电位器、光敏管和发光管组成，所述电机驱动电路采用型号为L298N的处理器，所述电源电路采用型号为LM2567的稳压芯片。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种轮椅自动壁障控制系统，与现有技术相比，本发明能够由单片机控制轮椅的路线，按照设定轨迹走，遇到障碍时避开障碍并报警，并能够随时通过程序读写来更改工作路线等，使用方便，造价低廉，有利于普及，具有推广应用的价值。

附图说明

图1是本发明的系统结构原理框图；

图2是本发明的单片机电路结构示意图；

图3是本发明的时钟电路的电路结构示意图；

图4是本发明的读写电路的电路结构示意图；

图5是本发明的循迹模块的电路结构示意图；

图6是本发明的红外壁障模块的电路结构示意图；

图7是本发明的电机驱动电路的电路结构示意图；

图8是本发明的显示电路的电路结构示意图；

图9是本发明的电源电路的电路结构示意图；

图10是本发明的报警电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括单片机、时钟电路、读写电路、循迹模块、电源电路、显示电路、电机驱动电路、报警电路和红外壁障模块，所述单片机分别与所述时钟电路、所述读写电路、所述循迹模块、所述电源电路、所述显示电路、所述电机驱动电路、所述报警电路和所述红外壁障模块连接，所述单片机为型号STC89C52的单片机，所述读写电路采用型号为MAX3232的处理器，所述循迹模块采用型号为LM393的放大器、三个电阻、电位器、光敏管和发光管组成，所述电机驱动电路采用型号为L298N的处理器，所述电源电路采用型号为LM2567的稳压芯片。

如图2所示：单片机采用52系列单片机作为核心处理器。单片机控制系统基本由最小系统和外围信号I/O口组成，其中最小系统包括电源，CPU时序(一般使用11.0592M或者12M和30P电容组成)，复位电路。有了以上三块，单片机就能够正常工作了。

单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图3所示，在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。

如图4所示：由于电脑串口RS电平是-10V+10V，而一般的单片机应用系统的信号电压是TTL电平0+5V。MAX232就是用来进行电平转换的，该器件包含2个驱动器2个接收器和一个电压发生器电路提供TLA/EIA-232-F电平。单片机支持串口下载，故本系统采用串口烧写程序，利用MAX232芯片进行电平转换。

如图5所示：寻迹是指小车在白色地板上循黑线行走，本系统采用的方法是红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车生的接收管接收不到红外光。由此过程来改变接收管的输出电压，单片机以电压的变化为依据来执行小车电机确定行走路线。

如图6所示：本发明采用红外线壁障，利用一管发射一管接收，接受管对外界红外线的接收有无来判断障碍物，这种方式干扰小，而且易于实现。由于红外线受到外界可见光的影响较大，因此用38KHz调制信号，红外发射二极管发射红外线，在没有遇到障碍物时会输出一个高电平信号，送至单片机中I/O口，如果遇到障碍物后，光线反射回来，接收的光电二极管就会导通，这时候就会输出一个低电平，送至单片机I/O口。

如图7所示：L298N为双全桥步进电机专用芯片，内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动2个二相或1个四相步进电机，内含二个H-Bridge的高电压，大电流双全桥驱动器，接收标准TTL逻辑准位信号，可驱动46V2A以下的步进电机，且可以直接透过电源来调节输出电压；此芯片可直接由单片机的IO端口来提供模拟时序信号。

如图8所示：1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H)，显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。

如图9所示：LM2576系列的稳压管是单片集成电路，能够提供降压开关稳压器的各种功能，能驱动3A的负载，有优异的线性和负载能力，这些器件的固定输出电压有3.3v5v12v，还有可调整输出的型号。

如图10所示：单片机的P2.5口通过NPN型三极管驱动蜂鸣器。当P2.5输出高电平时，三极管导通，蜂鸣器发出报警声。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种轮椅自动壁障控制系统，其特征在于：包括单片机、时钟电路、读写电路、循迹模块、电源电路、显示电路、电机驱动电路、报警电路和红外壁障模块，所述单片机分别与所述时钟电路、所述读写电路、所述循迹模块、所述电源电路、所述显示电路、所述电机驱动电路、所述报警电路和所述红外壁障模块连接，所述单片机为型号STC89C52的单片机，所述读写电路采用型号为MAX3232的处理器，所述循迹模块采用型号为LM393的放大器、三个电阻、电位器、光敏管和发光管组成，所述电机驱动电路采用型号为L298N的处理器，所述电源电路采用型号为LM2567的稳压芯片。