CN203288120U

CN203288120U - 一种智能环保型公交模型小车

Info

Publication number: CN203288120U
Application number: CN2013202298444U
Authority: CN
Inventors: 武奇生; 惠萌; 郝熠; 朱进玉; 徐臻惠
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2023-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种智能环保型公交模型小车，其中，超级电容电源为所有用电元件提供电量,需要充电时可以通过充电接口快速充电；在玻璃板上前端位置均匀分布安装有用于近距离循迹的光电传感器，激光传感器、光电传感器和测速传感器分别与主控制板的输入端相连，主控制板的输出端分别与电机驱动芯片、舵机、语音模块和显示屏相连，电机驱动芯片与电机相连。本实用新型的模型车可以实现自动循迹、到站检测、语音播报、提前报站、自动停靠、实时显示行驶路线和实时显示模型小车的位置。能够满足对公交车节能、环保、智能方面的模拟控制的需要，为教学和科研提供一个良好的试验平台。

Description

一种智能环保型公交模型小车

技术领域

本实用新型属于机器人领域，涉及一种模型车，具体涉及一种智能环保型公交模型小车。

背景技术

目前，公交车作为城市公共交通中的主要运输工具，对其节能、环保、智能方面的要求越来越高。传统的手动电子报站经常出现错报、误报的情况。公开号为CN102682622A的发明专利公开了一种智能公交车报站系统；公开号为CN102081874A的发明专利公开了一种循迹智能小车；专利号为ZL201120425609.5的实用新型专利公开了一种比赛用能自动泊车的智能小车。但是，上述专利公开文本中公开的技术很难满足公交车节能、环保、智能等多方面的要求：公开号为CN102081874A的发明专利实现了到站后播报，但是不能实现提前报站，而且也不满足对公交车节能、环保的新要求；专利号为ZL201120425609.5的实用新型专利虽然可以实现智能小车的自动泊车，但是不能确定智能车的实时位置等信息，不能实时的显示公交车的行驶信息，将会给乘客带来很大的方便，因此一种能够模拟公交车实现公交车的实时位置确定，显示公交车的行驶信息的模型小车极为需要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种智能环保型公交模型小车，该模型小车能够模拟公交车实现公交车的实时位置确定，显示公交车的行驶信息。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种智能环保型公交模型小车，包括玻璃板、车轮和万向轮，在玻璃板底部前端安装有一对车轮，在玻璃板底部后端中间安装有一个万向轮，所述的智能环保型公交模型小车还包括超级电容电源和主控制板，超级电容电源为所有用电元件提供电量，在玻璃板上前端位置均匀分布安装有用于近距离循迹的光电传感器，在玻璃板上中间位置固定有超级电容电源，超级电容电源上固定有舵机，舵机上安装有用于远距离循迹的激光传感器，在玻璃板上后端位置安装有主控制板，主控制板上固定有显示屏，在玻璃板上还安装有语音模块，在车轮上安装有驱动车轮转动的电机，电机上安装有测速传感器，其中：

激光传感器、光电传感器和测速传感器分别与主控制板的输入端相连，主控制板的输出端分别与电机驱动芯片、舵机、语音模块和显示屏相连，电机驱动芯片与电机相连。

本实用新型还具有如下技术特征：

所述的电源模块采用七个2.7V，100F的超级电容串联形成。

所述的主控制板采用STM32F103系列的单片机。

所述的激光传感器为4个，激光传感器采用功率为5mw的内调焦激光管。

所述的光电传感器为8个，光电传感器采用TCRT5000光电传感器。

所述的测速传感器采用光电编码测速传感器。

所述的电机驱动芯片采用L298N驱动芯片。

所述的舵机采用S-D5数字舵机。

所述的语音模块采用SYN6288语音合成芯片。

所述的显示屏采用2.8寸的TFT液晶屏。

本实用新型的模型小车与现有的模型小车相比，具有以下技术优点：

本实用新型的模型车可以实现自动循迹、到站检测、语音播报、提前报站、自动停靠、实时显示行驶路线和实时显示模型小车的位置。能够满足对公交车节能、环保、智能方面的模拟控制的需要，为教学和科研提供一个良好的试验平台。本实用新型的模型小车可纳入大专、本科的单片机教学课程；性价比高，适合广大学生；通过调试主控制板可掌握单片机原理及其编程技巧；容易上手，可以增强学生的动手能力及对智能车的兴趣。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构布局示意图。

图2是本实用新型的连接关系示意图。

图3是本实用新型的工作流程示意图。

图中各个标号的含义为：1-玻璃板，2-车轮，3-万向轮，4-超级电容电源，5-主控制板，6-激光传感器，7-光电传感器，8-测速传感器，9-电机驱动芯片，10-电机，11-舵机，12-语音模块，13-显示屏。

以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

遵从上述技术方案，如图1和图2所示，一种智能环保型公交模型小车，包括玻璃板1、车轮2和万向轮3，在玻璃板1底部前端安装有一对车轮2，在玻璃板1底部后端中间安装有一个万向轮3，所述的智能环保型公交模型小车还包括超级电容电源4和主控制板5，超级电容电源4为所有用电元件提供电量；

在玻璃板1上前端位置均匀分布安装有用于近距离循迹的光电传感器7，在玻璃板1上中间位置固定有超级电容电源4，超级电容电源4上固定有舵机11，舵机11上安装有用于远距离循迹的激光传感器6，在玻璃板1上后端位置安装有主控制板5，主控制板5上固定有显示屏13，在玻璃板1上还安装有语音模块12，在车轮2上安装有驱动车轮2转动的电机10，电机10上安装有测速传感器8，其中：

激光传感器6、光电传感器7和测速传感器8分别与主控制板5的输入端相连，主控制板5的输出端分别与电机驱动芯片9、舵机11、语音模块12和显示屏13相连，电机驱动芯片9与电机10相连。

超级电容电源4采用七个2.7V，100F的超级电容串联，该电源模块由充电接口充电，充电接口采用可调稳压电源，将220V交流电转换为16V直流电给超级电容电源4充电。经降压后使用。超级电容价格合适，寿命超长，可在较宽温度范围使用，功率密度高，充电速度快，免维护，可作为固定线路电动汽车的主电源，提供短途行驶所需要的能量，由于其充电速度快，可在站点迅速充电以补充能量。

主控制板5采用STM32F103系列的单片机，其拥有高性能、低成本、低功耗等优点。该主控制板足以对公交小车的信号进行运算处理，且满足节能要求。

激光传感器6为4个，激光传感器6采用功率为5mw的内调焦激光管。

光电传感器7为8个，光电传感器7采用TCRT5000光电传感器，TCRT5000光电传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠，用于近距离循迹，实现公交小车在规定路线行驶与自动泊车功能。四路激光传感器进行远距离循迹，实现提前检测站台功能。

测速传感器8采用光电编码测速传感器，该传感器是一款宽电压、高分辨率、短响应速度、开关量输出的测速模组，配合码盘可以测量电机转速。通过测速来确定固定行驶路线下公交小车的实时信息。

电机驱动芯片9采用L298N驱动芯片,工作电压高，最高可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，利用一个L298N可以同时控制两台直流减速电机的正反转。

舵机11采用S-D5数字舵机，其响应速度快，回中准确，定位精确用以控制四路激光传感器的摇头循迹。

语音模块12采用SYN6288语音合成芯片，其硬件接口简单、功耗低、音色清亮圆润、性价比高，语音合成自然度好、可懂度高。

显示屏13采用2.8寸的TFT液晶屏,其分辨率高达320×240，拥有16位色（6万5千色）显示支持，且亮度好，对比度高，层次感强，颜色鲜艳，可以显示行驶路线及公交模型小车的实时信息。

本实用新型的工作过程如下所述：

如图3所示，本实用新型在工作时，超级电容电源4为本实用新型的所有用电元件提供所需电量，8个光电传感器7实时检测道路信息并将信息返回主控制板5，经主控制板5判断是否满足停车条件，若满足，则主控制板5通过电机驱动芯片9控制电机10，进而控制公交模型小车停车并通过语音模块12报站及显示屏13显示；若不满足，则主控制板5控制两个电机10的转速以改变公交小车的运行状态（直行、转弯、变速等）并继续等待道路信息返回。同时，4个激光传感器6实时检测前方信息并反馈给主控制板5，经主控制板5判断是否为站台信息，若是，则主控制板5控制语音模块12提前报站；若不是，则主控制板5控制舵机11转向，进而使得激光传感器6转向，并继续等待前方信息反馈。全程中，主控制板5对测速传感器8的反馈信息运算后，将公交模型小车的行驶路线及实时位置显示于显示屏13上。

Claims

1.一种智能环保型公交模型小车，包括玻璃板（1）、车轮（2）和万向轮（3），在玻璃板（1）底部前端安装有一对车轮（2），在玻璃板（1）底部后端中间安装有一个万向轮（3），其特征在于，所述的智能环保型公交模型小车还包括超级电容电源（4）和主控制板（5），超级电容电源（4）为所有用电元件提供电量，在玻璃板（1）上前端位置均匀分布安装有用于近距离循迹的光电传感器（7），在玻璃板（1）上中间位置固定有超级电容电源（4），超级电容电源（4）上固定有舵机（11），舵机（11）上安装有用于远距离循迹的激光传感器（6），在玻璃板（1）上后端位置安装有主控制板（5），主控制板（5）上固定有显示屏（13），在玻璃板（1）上还安装有语音模块（12），在车轮（2）上安装有驱动车轮（2）转动的电机（10），电机（10）上安装有测速传感器（8），其中：

激光传感器（6）、光电传感器（7）和测速传感器（8）分别与主控制板（5）的输入端相连，主控制板（5）的输出端分别与电机驱动芯片（9）、舵机（11）、语音模块（12）和显示屏（13）相连，电机驱动芯片（9）与电机（10）相连。

2.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的超级电容电源（4）采用七个2.7V，100F的超级电容串联形成。

3.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的主控制板（5）采用STM32F103系列的单片机。

4.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的激光传感器（6）为4个，激光传感器（6）采用功率为5mw的内调焦激光管。

5.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的光电传感器（7）为8个，光电传感器（7）采用TCRT5000光电传感器。

6.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的测速传感器（8）采用光电编码测速传感器。

7.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的电机驱动芯片（9）采用L298N驱动芯片。

8.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的舵机（11）采用S-D5数字舵机。

9.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的语音模块（12）采用SYN6288语音合成芯片。

10.如权利要求1所述的智能环保型公交模型小车，其特征在于，所述的显示屏（13）采用2.8寸的TFT液晶屏。