CN110333676A - 基于安卓手机的电动轮椅控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置,为了克服现有轮椅控制技术在远程操控方面的准确性与实用性不足的问题，所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置包括安卓手机(P)、轮椅控制器与驱动部分；安卓手机(P)具有4.0或4.0以上的Android系统，其包括有1号蓝牙装置，安卓手机(P)上安装有轮椅控制APP；轮椅控制器包括蓝牙模块U2、霍尔位置传感器(M)；驱动部分包括驱动电路(L)；安卓手机(P)通过其中的1号蓝牙装置与轮椅控制器中的蓝牙模块U2实现了安卓手机(P)与轮椅控制器之间的无线连接，轮椅控制器与驱动部分是通过型号为MLX90316的霍尔位置传感器(M)与驱动电路(L)采用有线连接。

Description

基于安卓手机的电动轮椅控制装置

技术领域

本发明涉及一种应用于生活领域的控制装置，确切地说，本发明涉及一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置。

背景技术

随着社会老龄化的发展，行动不便的老年人数量越来越多，轮椅作为辅助治疗、移动的代步工具得到了广泛的应用，对轮椅的控制方案进行研究十分必要。

现有技术主要分普通轮椅和电动轮椅两种。普通轮椅对体力消耗大，不利于身体虚弱的老人使用；电动轮椅传统控制方式为摇杆控制，上肢残疾者及陪护人员不便使用。

专利申请号为CN201810051470的申请文件，公开了一种基于视觉定位技术的轮椅控制方案。主要思路是以摄像头采集使用者眼部实时运动图像，发送到中央处理器进行处理，以控制电机转动的方向和角度，实现对眼控轮椅的移动方向和角度的控制。

上述方案以使用者的眼部运动图像为控制信号，不同使用者的眼部运动图像有较大差异，控制效果也会有较大差异；使用眼控的方法会造成使用者眼部疲劳，控制效果下降；眼控轮椅的实时性及准确性难以达到传统轮椅的水平，会给使用者带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有轮椅控制技术在远程操控方面的准确性与实用性不足的问题，提供了一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置包括安卓手机、轮椅控制器与驱动部分；

所述的安卓手机具有4.0或4.0以上的Android系统，其内包括有1号蓝牙装置，安卓手机上安装有轮椅控制APP；

所述的轮椅控制器包括蓝牙模块U2、霍尔位置传感器；

所述的驱动部分包括驱动电路；

所述的安卓手机通过其中的1号蓝牙装置与轮椅控制器中的蓝牙模块U2实现安卓手机与轮椅控制器之间的无线连接，轮椅控制器与驱动部分是通过型号为MLX90316的霍尔位置传感器与驱动电路采用有线连接。

技术方案中所述的轮椅控制器还包括单片机、1号继电器、2号继电器、3号继电器、4号继电器、5号继电器、1号电磁铁、2号电磁铁、3号电磁铁、4号电磁铁、5号电磁铁、反相器U3与达林顿管U4；所述的型号为STC89C52RC的单片机的40号脚与5V直流电源P1的正极连接，型号为STC89C52RC的单片机的20号脚依次经过正向二极管D6的负极、型号为SW-SPST的拨动开关S1与5V直流电源P1的负极连接；型号为STC89C52RC的单片机的10号脚、11号脚分别与型号为HC-05的蓝牙模块U2的串行输出引脚1、串行输入引脚2连接；型号为STC89C52RC的单片机的35号脚、36号脚、37号脚、38号脚、39号脚分别和电阻R6、电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2的一端连接，同时分别和型号为74LS04的反相器U3的9号脚、11号脚、5号脚、3号脚、1号引脚相连接；所述的型号为ULN2803的达林顿管U4的1号脚、2号脚、3号脚、4号脚、5号脚分别和型号为74LS04的反相器U3的2号脚、4号脚、6号脚、10号脚、8号引脚连接；所述的型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的1号脚和型号为ULN2803的达林顿管U4的18号脚、17号脚、16号脚、15号脚与14号脚连接，型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的8号脚和型号为ULN2803的达林顿管U4的VCC引脚连接；型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的5号脚分别和规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的1号脚连接；所述的规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的1号脚和2号脚之间反接一个型号为1N4004的整流二极管D1～整流二极管D5，霍尔位置传感器和1号电磁铁至5号电磁铁之间是磁力线连接。

技术方案中所述的霍尔位置传感器和1号电磁铁至5号电磁铁之间是磁力线连接是指：所述的1号电磁铁位于霍尔位置传感器的前方，2号电磁铁位于霍尔位置传感器的后方，3号电磁铁位于霍尔位置传感器的左侧，4号电磁铁位于霍尔位置传感器的右侧，5号电磁铁位于霍尔位置传感器的正上方，通电的电磁铁通过磁力线和霍尔位置传感器连接。

技术方案中所述的单片机的型号为STC89C52RC；1号继电器、2号继电器、3号继电器、4号继电器、5号继电器均采用型号为HJR1-2C L-05V的继电器；1号电磁铁、2号电磁铁、3号电磁铁、4号电磁铁、5号电磁铁均采用型号为5V 7Ω的电磁铁；霍尔位置传感器采用型号为MLX90316的霍尔位置传感器；反相器U3采用型号为74LS04的反相器，达林顿管U4采用型号为ULN2803的达林顿管。

技术方案中所述的驱动部分还包括1号轮椅电机与2号轮椅电机；所述的驱动电路采用型号为L293D的直流电机驱动模块；所述的1号轮椅电机与2号轮椅电机皆采用规格为24V，250W的永磁直流电机，1号轮椅电机与2号轮椅电机分别安装在两个轮椅后轮的轮轴处；所述的型号为L293D的直流电机驱动模块的G1+引脚、G1-引脚分别和1号轮椅电机的正极、负极相连接，型号为L293D的直流电机驱动模块的G2+引脚、G2-引脚分别和2号轮椅电机的正极、负极相连接。

技术方案中所述的轮椅控制器与驱动部分是通过型号为MLX90316的霍尔位置传感器与驱动电路采用有线连接是指：所述的型号为MLX90316的霍尔位置传感器的外围电路引出三根导线，这三根导线为Vdd线、GND线与Output线，其中Vdd线与GND线是为型号为MLX90316的霍尔位置传感器及其外围电路供电的电源线，Output线为输出线；霍尔位置传感器的外围电路的Vdd线与GND线和+5V直流电源的+5V端与GND端相连接，霍尔位置传感器的外围电路的Output线与驱动电路的Input端相连接。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置通过蓝牙对电动轮椅进行远程控制，用单片机控制电磁铁的通断以模拟磁场变化，进而控制可编程线性霍尔传感器，达到远程控制轮椅的目的，在一定使用环境下能够给使用者带来便利。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置结构组成的示意框图；

图2为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置中轮椅控制器结构组成的电路原理图；

图3为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置中电磁铁与线性霍尔位置传感器位置关系的示意图；

图4为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置的霍尔位置传感器及其外围电路图；

图5为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置的驱动部分的电路图；

图6为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置安卓手机端APP发送流程示意框图；

图7为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置的轮椅控制器端接收流程示意框图；

图8为本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置的轮椅控制器电路逻辑关系流程图；

图中：P.安卓手机，U1.单片机，H1.1号继电器，H2.2号继电器，H3.3号继电器、H4.4号继电器、H5.5号继电器，E1.1号电磁铁，E2.2号电磁铁，E3.3号电磁铁，E4.4号电磁铁，E5.5号电磁铁，M.霍尔位置传感器，L.驱动电路，G1.1号轮椅电机，G2.2号轮椅电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，本发明所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置包括安卓手机P、轮椅控制器与驱动部分。

所述的安卓手机P要求具有4.0或4.0以上的Android系统，且有蓝牙功能，其内包括有1号蓝牙装置，安卓手机P上安装有轮椅控制APP(Application)，安卓手机P是轮椅控制信号的发送部件，安卓手机P与轮椅控制器之间通过蓝牙装置实现无线连接。

参阅图1与图2，所述的轮椅控制器包括单片机U1、1号继电器H1、2号继电器H2、3号继电器H3、4号继电器H4、5号继电器H5、1号电磁铁E1、2号电磁铁E2、3号电磁铁E3、4号电磁铁E4、5号电磁铁E5、霍尔位置传感器M、反相器U3与达林顿管U4

参阅图1，所述的单片机U1的型号为STC89C52RC；1号继电器H1、2号继电器H2、3号继电器H3、4号继电器H4、5号继电器H5均采用型号为HJR1-2C L-05V的继电器；1号电磁铁E1、2号电磁铁E2、3号电磁铁E3、4号电磁铁E4、5号电磁铁E5均采用型号为5V 7Ω的电磁铁；霍尔位置传感器M采用型号为MLX90316的霍尔位置传感器；反相器U3采用型号为74LS04的反相器；达林顿管U4采用型号为ULN2803的达林顿管。

参阅图2，所述的型号为STC89C52RC的单片机U1的40号脚、20号脚分别为直流电源VCC引脚、公共接地端VSS引脚，40号脚与5V直流电源P1的正极连接，20号脚依次经过正向二极管D6的负极、型号为SW-SPST的拨动开关S1与5V直流电源P1的负极连接，为型号为STC89C52RC的单片机U1供电；型号为STC89C52RC的单片机U1的9号引脚为复位引脚，用于输入复位信号，9号引脚与电容C1的负极连接，电容C1的正极与直流电源VCC连接，9号引脚同时与电阻R1一端连接，电阻R1的另一端接地，组成复位电路；型号为STC89C52RC的单片机U1的10、11号脚分别为串行输入引脚、串行输出引脚，分别与型号为HC-05的蓝牙模块U2的串行输出引脚1、串行输入引脚2连接；型号为STC89C52RC的单片机U1的18、19号脚为外接晶振引脚，与外部11.0592kHZ晶体振荡器Y1相连接；型号为STC89C52RC的单片机U1的35号脚、36号脚、37号脚、38号脚、39号脚为通用I/O引脚，通过上拉电阻R6、电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2提高输出电平值；型号为HC-05的蓝牙模块U2的3号脚、4号脚分别为GND脚和直流电源引脚，分别与GND和+5V直流电源连接；

所述的型号为74LS04的反相器U3的1号脚、3号脚、5号脚、9号脚、11号脚为输入引脚，型号为STC89C52RC的单片机U1的35号脚、36号脚、37号脚、38号脚、39号脚经上拉电阻后分别与型号为74LS04的反相器U3的9、11、5、3、1号引脚相连，作为输入；型号为74LS04的反相器U3的2号脚、4号脚、6号脚、8号脚、10号脚为输出引脚，输出与输入相反的逻辑电平；所述的型号为74LS04的反相器U3的7号脚和14号脚分别为GND脚和电源引脚，分别与地和+5V电源连接；

所述的型号为ULN2803的达林顿管U4的1号脚、2号脚、3号脚、4号脚、5号脚为输入引脚，分别和型号为74LS04的反相器U3的2号脚、4号脚、6号脚、10号引脚、9号脚连接；型号为ULN2803的达林顿管U4的14号脚、15号脚、16号脚、17号脚、18号脚为输出引脚，输出与输入相反的逻辑电平并升高电压；型号为ULN2803的达林顿管U4的9号脚、10号脚分别为GND脚和直流电源引脚，分别与地和+5V电源连接；

所述的1号继电器、2号继电器、3号继电器、4号继电器、5号继电器皆采用型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5，型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的1号脚和8号脚为线圈引脚，型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的1号脚和型号为ULN2803的达林顿管U4的18号脚、17号脚、16号脚、15号脚与14号脚连接，型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的8号脚和型号为ULN2803的达林顿管U4的VCC引脚连接；型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的5号脚和7号脚为常开引脚，型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的5号脚分别和规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的1号脚连接，型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的7号脚和型号为ULN2803的达林顿管U4的VCC引脚连接；所述的规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的1号脚和2号脚为电源引脚，规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1～1号电磁铁E5的1号脚和型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的5号脚连接，规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的2号脚与GND连接，即接地；所述的规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的1号脚和2号脚之间反接一个型号为1N4004的整流二极管D1～整流二极管D5，避免1号电磁铁E1～5号电磁铁E5剩磁反向供电损坏电路。

参阅图3，所述的霍尔位置传感器M即型号为MLX90316的霍尔位置传感器与5个电磁铁的摆放位置如图中所示：1号电磁铁E1位于霍尔位置传感器M的前方，2号电磁铁E2位于霍尔位置传感器M的后方，3号电磁铁E3位于霍尔位置传感器M的左方，4号电磁铁E4位于霍尔位置传感器M的右方，5号电磁铁E5位于霍尔位置传感器M的正上方；霍尔位置传感器M和1号电磁铁E1～5号电磁铁E5之间以磁力线连接。

参阅图4，型号为MLX90316的霍尔位置传感器M的外围电路如图所示，霍尔位置传感器M的外围电路引出三根导线，这三根导线分别为Vdd线、GND线与Output线，其中Vdd线与GND线为电源线，为型号为MLX90316的霍尔位置传感器M及其外围电路供电；Output线为输出线，型号为MLX90316的霍尔位置传感器M将测得的磁场信号转化为电信号之后通过Output线以PWM下降沿输出的方式输出至驱动电路L；即霍尔位置传感器M的外围电路的Vdd线与GND线分别和驱动电路L的+5V直流电源的+5V端与GND端相连接，霍尔位置传感器M的外围电路的Output线与驱动电路L的Input端相连接。

参阅图5，所述的驱动部分包括驱动电路L、1号轮椅电机G1与2号轮椅电机G2。

所述的驱动电路L使用型号为L293D的直流电机驱动模块；

所述的1号轮椅电机G1与2号轮椅电机G2皆采用规格为24V，250W的永磁直流电机，分别驱动轮椅的两个后轮；

型号为L293D的直流电机驱动模块的VCC1、GND1分别和5V直流电源的+5V、GND相连接；型号为L293D的直流电机驱动模块的Input引脚与型号为MLX90316的霍尔位置传感器M的外围电路的Output线相连接。型号为L293D的直流电机驱动模块的VCC2、GND2引脚分别和24V直流电源的+24V、GND相连接；型号为L293D的直流电机驱动模块的G1+、G1-引脚分别和规格为24V 250W的1号轮椅电机G1的正极、负极相连接，为1号轮椅电机G1供电；型号为L293D的直流电机驱动模块的G2+、G2-引脚分别和规格为24V 250W的2号轮椅电机G2的正极、负极相连接，为2号轮椅电机G2供电；

轮椅控制电路封装在盒中，安装在轮椅扶手处，驱动电路L安装在轮椅两后轮之间，1号轮椅电机G1与2号轮椅电机G2分别安装在两个轮椅后轮的轮轴处。

所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置的工作原理：

参阅图5，所述的安卓手机1中APP开启后检测手机蓝牙是否开启，若未开启则提示用户打开蓝牙；之后搜索所述的轮椅控制器的蓝牙模块，若未搜索到则提示连接失败；若搜索到则可配对连接，连接后可发送移动指令a，a指数字1、2、3、4。

参阅图6，所述的轮椅控制器供电后，电磁铁组会处在初始状态C0，即E5供电，1号电磁铁E1、2号电磁铁E2、3号电磁铁E3、4号电磁铁E4断电；当轮椅控制器的蓝牙模块接收到来自安卓手机P中APP的移动指令a时，电磁铁E1～电磁铁E5会进入对应状态，对应关系为：

接收到移动指令1时，电磁铁组进入状态C1，即2号电磁铁E2、3号电磁铁E3、4号电磁铁E4、5号电磁铁E5断电，1号电磁铁E1供电；

接收到移动指令2时，电磁铁组进入状态C2，即1号电磁铁E1、3号电磁铁E3、4号电磁铁E4、5号电磁铁E5断电，2号电磁铁E2供电；

接收到移动指令3时，电磁铁组进入状态C3，即1号电磁铁E1、2号电磁铁E2、4号电磁铁E4、5号电磁铁E5断电，3号电磁铁E3供电；

接收到移动指令4时，电磁铁组进入状态C4，即1号电磁铁E1、2号电磁铁E2、3号电磁铁E3、5号电磁铁E5，4号电磁铁E4供电。

参阅图7，所述的轮椅控制器在上电后电磁铁组处于初始状态C0，其它元件也处在一定的初始状态B0，确切地说：

所述的型号为STC89C52RC的单片机U1的36号脚、37号脚、38号脚、39号脚处于高电平，35号脚处于低电平，作为型号为74LS04的反相器U3的输入；

所述的型号为74LS04的反相器U3的1号脚、3号脚、5号脚、11号脚输入为高电平，9号脚输入为低电平；2号脚、4号脚、6号脚、10号脚输出为低电平，8号脚输出为高电平，作为型号为ULN2803的达林顿管U4的输入；

所述的型号为ULN2803的达林顿管U4的1号脚、2号脚、3号脚、4号脚输入为低电平，5号脚输入为高电平；型号为ULN2803的达林顿管U4的15号脚、16号脚、17号脚、18号脚输出为高电平，14号脚输出为低电平，作为型号为HJR1-2C L-05V的继电器H1、继电器H2、继电器H3、继电器H4、继电器H5的线圈引脚的输入；

所述的型号为HJR1-2C L-05V的继电器H1、继电器H2、继电器H3、继电器H4、继电器H5的1号引脚输入为高电平，线圈引脚1、引脚8之间没有电流通过，常开引脚5、引脚7断开；5号继电器H5的1号引脚输入为低电平，线圈引脚1、引脚8之间有电流通过，常开引脚5、引脚7闭合；

所述的规格为5V 7Ω的电磁铁E1～电磁铁E4的1号引脚未通过继电器H1～继电器H4的7号脚、5号脚与VCC连通，电磁铁E1～电磁铁E4未通电，不产生磁力；电磁铁E5的1号脚通过继电器H5的7号脚、5号脚与VCC连通，电磁铁E5通电，产生磁力；

所述的型号为MLX90316的霍尔位置传感器M的前、后、左、右四个方向未产生磁场，正上方产生磁场，霍尔位置传感器M处于初始状态，不输出移动信号，轮椅保持静止。

1.当所述的型号为HC-05的蓝牙模块U2接收到移动指令1时，相较于初始状态B0，轮椅控制器电路发生一定变化，确切地说：

型号为STC89C52RC的单片机U1的39号引脚由高电平转为低电平，35号引脚由低电平转为高电平，其它引脚状态不变；

型号为74LS04的反相器U3的1号引脚的输入由高电平转为低电平，9号引脚的输入由低电平转为高电平，相应地，2号引脚的输出由低电平转为高电平，8号引脚的输出高电平转为低电平，其他引脚状态不变；

型号为ULN2803的达林顿管U4的1号引脚的输入由低电平转为高电平，5号引脚的输入由高电平转为低电平，相应地，18号引脚的输出由高电平转为低电平，14号引脚的输出由低电平转为高电平，其他引脚状态不变；

型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1的1号引脚输入由高电平转为低电平，线圈引脚1、引脚8之间有电流通过，常开引脚5、引脚7闭合；5号继电器H5的1号引脚输入由低电平转为高电平，线圈引脚1、引脚8之间无电流通过，常开引脚5、引脚7断开。其它继电器状态不变。

规格为5V 7Ω的1号电磁铁E1的1号引脚通过继电器H1的7号脚、5号脚与VCC连通，1号电磁铁E1通电，产生磁力，5号电磁铁E5的1号引脚未通过继电器H5的7号脚、5号脚与VCC连通，5号电磁铁E5未通电，不产生磁力。其它电磁铁状态不变。

型号为MLX90316的霍尔位置传感器M正上方磁场消失，正前方产生磁场，其它方向状态不变，型号为MLX90316的霍尔位置传感器M输出向前移动的控制信号，轮椅电机G驱动轮椅向前移动。

2.当型号为HC-05的蓝牙模块U2接收到移动指令2时，相较于初始状态，轮椅控制器电路发生一定变化，确切地说：

型号为STC89C52RC的单片机U1的38号引脚由高电平转为低电平，35号引脚由低电平转为高电平，其他引脚状态不变；

型号为74LS04的反相器U3的3号引脚的输入由高电平转为低电平，9号引脚的输入由低电平转为高电平，相应地，4号引脚的输出由低电平转为高电平，8号引脚的输出高电平转为低电平，其它引脚状态不变；

型号为ULN2803的达林顿管U4的2号引脚的输入由低电平转为高电平，5号引脚的输入由高电平转为低电平，相应地，17号引脚的输出由高电平转为低电平，14号引脚的输出由低电平转为高电平，其他引脚状态不变；

型号为HJR1-2C L-05V的2号继电器H2的1号引脚输入由高电平转为低电平，线圈引脚1、引脚8之间有电流通过，常开引脚5、引脚7闭合；5号继电器H5的1号引脚输入由低电平转为高电平，线圈引脚1、引脚8之间无电流通过，常开引脚5、引脚7断开，其他继电器状态不变。

规格为5V 7Ω的2号电磁铁E2的1号引脚通过继电器H2的7号脚、5号脚与VCC连通，2号电磁铁E2通电，产生磁力，5号电磁铁E5的1号引脚未通过继电器H5的7号脚、5号脚与VCC连通，5号电磁铁E5未通电，不产生磁力。其它电磁铁状态不变。

型号为MLX90316的霍尔位置传感器M正上方磁场消失，正后方产生磁场，其他方向状态不变，型号为MLX90316的霍尔位置传感器M输出向后移动的控制信号，轮椅电机G驱动轮椅向后移动。

3.当型号为HC-05的蓝牙模块U2接收到移动指令3时，相较于初始状态B0，轮椅控制器电路发生一定变化，确切地说：

型号为STC89C52RC的单片机U1的37号引脚由高电平转为低电平，35号引脚由低电平转为高电平，其它引脚状态不变；

型号为74LS04的反相器U3的5号引脚的输入由高电平转为低电平，9号引脚的输入由低电平转为高电平，相应地，6号引脚的输出由低电平转为高电平，8号引脚的输出由高电平转为低电平，其它引脚状态不变；

型号为ULN2803的达林顿管U4的3号引脚的输入由低电平转为高电平，5号引脚的输入由高电平转为低电平，相应地，16号引脚的输出由高电平转为低电平，14号引脚的输出由低电平转为高电平，其它引脚状态不变；

型号为HJR1-2C L-05V的3号继电器H3的1号引脚输入由高电平转为低电平，线圈引脚1、引脚8之间有电流通过，常开引脚5、引脚7闭合；5号继电器H5的1号引脚输入由低电平转为高电平，线圈引脚1、引脚8之间无电流通过，常开引脚5、引脚7断开，其它继电器状态不变。

规格为5V 7Ω的3号电磁铁E3的1号引脚通过继电器H3的7号脚、5号脚与VCC连通，3号电磁铁E3通电，产生磁力，5号电磁铁E5的1号引脚未通过继电器H5的7号脚、5号脚与VCC连通，5号电磁铁E5未通电，不产生磁力。其它电磁铁状态不变。

型号为MLX90316的霍尔位置传感器M正上方磁场消失，正左方产生磁场，其它方向状态不变，型号为MLX90316的霍尔位置传感器M出向左转向的控制信号，轮椅电机G驱动轮椅向左转向。

4.当型号为HC-05的蓝牙模块U2接收到移动指令4时，相较于初始状态，轮椅控制器电路发生一定变化，确切地说：

型号为STC89C52RC的单片机U1的36号引脚由高电平转为低电平，35号引脚由低电平转为高电平，其它引脚状态不变；

型号为74LS04的反相器U3的11号引脚的输入由高电平转为低电平，9号引脚的输入由低电平转为高电平，相应地，10号引脚的输出由低电平转为高电平，8号引脚的输出高电平转为低电平，其它引脚状态不变；

型号为ULN2803的达林顿管U4的3号引脚的输入由低电平转为高电平，5号引脚的输入由高电平转为低电平，相应地，16号引脚的输出由高电平转为低电平，14号引脚的输出由低电平转为高电平，其它引脚状态不变；

型号为HJR1-2C L-05V的4号继电器H4的1号引脚输入由高电平转为低电平，线圈引脚1、引脚8之间有电流通过，常开引脚5、引脚7闭合。5号继电器H5的1号引脚输入由低电平转为高电平，线圈引脚1、引脚8之间无电流通过，常开引脚5、引脚7断开，其它继电器状态不变。

规格为5V 7Ω的4号电磁铁E4的1号引脚通过继电器H4的7号脚、5号脚与VCC连通，4号电磁铁E4通电，产生磁力，5号电磁铁E5的1号引脚未通过继电器H5的7号脚、5号脚与VCC连通，5号电磁铁E5未通电，不产生磁力。其它电磁铁状态不变。

型号为MLX90316的霍尔位置传感器M正上方磁场消失，正右方产生磁场，其它方向状态不变，型号为MLX90316的霍尔位置传感器M输出向右转向的控制信号，轮椅电机G驱动轮椅向右转向。

当型号为HC-05的蓝牙模块未接收到移动指令时，轮椅恢复初始状态。

本发明的优势是使用普及程度较高的安卓手机P对轮椅的进行灵活地远程操控，能够给上肢不便者及陪护人员带来便利，为电动轮椅的控制提出了一种方便、可靠、有效的方案。

Claims (6)

1.一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置，其特征在于，所述的基于安卓手机的电动轮椅控制装置包括安卓手机(P)、轮椅控制器与驱动部分；

所述的安卓手机(P)具有4.0或4.0以上的Android系统，其内包括有1号蓝牙装置，安卓手机(P)上安装有轮椅控制APP；

所述的轮椅控制器包括蓝牙模块U2、霍尔位置传感器(M)；

所述的驱动部分包括驱动电路(L)；

所述的安卓手机(P)通过其中的1号蓝牙装置与轮椅控制器中的蓝牙模块U2实现安卓手机(P)与轮椅控制器之间的无线连接，轮椅控制器与驱动部分是通过型号为MLX90316的霍尔位置传感器(M)与驱动电路(L)采用有线连接。

2.按照权利要求1所述的一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置，其特征在于，所述的轮椅控制器还包括单片机(U1)、1号继电器(H1)、2号继电器(H2)、3号继电器(H3)、4号继电器(H4)、5号继电器(H5)、1号电磁铁(E1)、2号电磁铁(E2)、3号电磁铁(E3)、4号电磁铁(E4)、5号电磁铁(E5)、反相器U3与达林顿管U4；

所述的型号为STC89C52RC的单片机(U1)的40号脚与5V直流电源P1的正极连接，型号为STC89C52RC的单片机(U1)的20号脚依次经过正向二极管D6的负极、型号为SW-SPST的拨动开关S1与5V直流电源P1的负极连接；型号为STC89C52RC的单片机(U1)的10号脚、11号脚分别与型号为HC-05的蓝牙模块U2的串行输出引脚1、串行输入引脚2连接；型号为STC89C52RC的单片机(U1)的35号脚、36号脚、37号脚、38号脚、39号脚分别和电阻R6、电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2的一端连接，同时分别和型号为74LS04的反相器U3的9号脚、11号脚、5号脚、3号脚、1号引脚相连接；所述的型号为ULN2803的达林顿管U4的1号脚、2号脚、3号脚、4号脚、5号脚分别和型号为74LS04的反相器U3的2号脚、4号脚、6号脚、10号脚、8号引脚连接；所述的型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的1号脚和型号为ULN2803的达林顿管U4的18号脚、17号脚、16号脚、15号脚与14号脚连接，型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的8号脚和型号为ULN2803的达林顿管U4的VCC引脚连接；型号为HJR1-2C L-05V的1号继电器H1～5号继电器H5的5号脚分别和规格为5V7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的1号脚连接；所述的规格为5V7Ω的1号电磁铁E1～5号电磁铁E5的1号脚和2号脚之间反接一个型号为1N4004的整流二极管D1～整流二极管D5，霍尔位置传感器(M)和1号电磁铁(E1)至5号电磁铁(E5)之间是磁力线连接。

3.按照权利要求2所述的一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置，其特征在于，所述的霍尔位置传感器(M)和1号电磁铁(E1)至5号电磁铁(E5)之间是磁力线连接是指：

所述的1号电磁铁(E1)位于霍尔位置传感器(M)的前方，2号电磁铁(E2)位于霍尔位置传感器(M)的后方，3号电磁铁(E3)位于霍尔位置传感器(M)的左侧，4号电磁铁(E4)位于霍尔位置传感器(M)的右侧，5号电磁铁(E5)位于霍尔位置传感器(M)的正上方，通电的电磁铁通过磁力线和霍尔位置传感器(M)连接。

4.按照权利要求2所述的一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置，其特征在于，所述的单片机(U1)的型号为STC89C52RC；1号继电器(H1)、2号继电器(H2)、3号继电器(H3)、4号继电器(H4)、5号继电器(H5)均采用型号为HJR1-2C L-05V的继电器；1号电磁铁(E1)、2号电磁铁(E2)、3号电磁铁(E3)、4号电磁铁(E4)、5号电磁铁(E5)均采用型号为5V7Ω的电磁铁；霍尔位置传感器(M)采用型号为MLX90316的霍尔位置传感器；反相器U3采用型号为74LS04的反相器，达林顿管U4采用型号为ULN2803的达林顿管。

5.按照权利要求1所述的一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置，其特征在于，所述的驱动部分还包括1号轮椅电机(G1)与2号轮椅电机(G2)；

所述的驱动电路(L)采用型号为L293D的直流电机驱动模块；

所述的1号轮椅电机(G1)与2号轮椅电机(G2)皆采用规格为24V，250W的永磁直流电机，1号轮椅电机(G1)与2号轮椅电机(G2)分别安装在两个轮椅后轮的轮轴处；

所述的型号为L293D的直流电机驱动模块的G1+引脚、G1-引脚分别和1号轮椅电机(G1)的正极、负极相连接，型号为L293D的直流电机驱动模块的G2+引脚、G2-引脚分别和2号轮椅电机(G2)的正极、负极相连接。

6.按照权利要求1所述的一种基于安卓手机的电动轮椅控制装置，其特征在于，所述的轮椅控制器与驱动部分是通过型号为MLX90316的霍尔位置传感器(M)与驱动电路(L)采用有线连接是指：

所述的型号为MLX90316的霍尔位置传感器(M)的外围电路引出三根导线，这三根导线为Vdd线、GND线与Output线，其中Vdd线与GND线是为型号为MLX90316的霍尔位置传感器(M)及其外围电路供电的电源线，Output线为输出线；霍尔位置传感器(M)的外围电路的Vdd线与GND线和+5V直流电源的+5V端与GND端相连接，霍尔位置传感器(M)的外围电路的Output线与驱动电路(L)的Input端相连接。