CN205176656U - 一种大气环境监测智能小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大气环境监测智能小车，包括安装于小车底盘的智能小车控制模块、大气环境监测模块和聚合物锂电池；在所述智能小车控制模块中，第一WiFi通信模块、超声波模块、电机驱动模块、LED灯模块都连接第一MCU模块；在所述大气环境监测模块中，气压传感器，第二WiFi通信模块、温湿度传感器、光照度传感器、粉尘颗粒传感器LCD显示屏都连接第二MCU模块。本实用新型解决了狭小空间中的大气环境实时监测的难题，在保证智能小车续航能力的前提下行驶至预定待测空间，通过Android智能终端即可获取目标区域的视音频影像和大气环境信息，使用范围广，具有很大的推广价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据监测仪器领域，具体涉及一种大气环境监测智能小车。
背景技术
大气环境信息属于环境质量数据中十分重要的数据之一，在地质勘探、储藏生产、农林业等领域都起着举足轻重的作用。在现有技术中，通常通过放置多个大气环境测量器的方法来监控环境的温湿度、光照度、粉尘颗粒、气压等信息，但是这需要购买多个大气环境监测器，增加经济成本，如果靠人工手持监测器依次监测，则成本会大幅增加且十分不便，而且有时待监测环境险恶复杂，人工监测难以实现，因此利用和借助其他手段代替人类来探测狭小空间可能存在的危险具有十分重要意义，也为后期人类直接现场工作起到预警和防范作用。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型公开了一种大气环境监测智能小车。
本实用新型的技术方案如下：
一种大气环境监测智能小车，包括小车车体和位于小车车体底部的小车底盘，所述小车底盘包括车轮和驱动车轮旋转的电机，还包括安装于小车底盘的智能小车控制模块、大气环境监测模块和聚合物锂电池；
所述智能小车控制模块包括第一MCU模块、电机驱动模块、超声波模块、LED灯模块、第一WiFi通信模块、摄像头模块和音频模块；所述第一MCU模块包括UART接口和多个GPIO接口；第一所述WiFi通信模块连接第一MCU模块的UART接口，所述超声波模块、电机驱动模块、LED灯模块分别连接MCU模块的GPIO接口；所述摄像头模块和音频模块连接第一WiFi通信模块；
所述大气环境监测模块包括第二MCU模块、温湿度传感器、光照度传感器、粉尘颗粒传感器、气压传感器、第二WiFi通信模块和LCD显示屏；所述第二MCU模块包括IIC接口、UART接口、SPI接口和多个GPIO接口；所述气压传感器连接第二MCU模块的I2C接口，所述第二WiFi通信模块连接第二MCU模块的UART接口；所述温湿度传感器、光照度传感器和粉尘颗粒传感器分别连接第二MCU模块的GPIO接口；所述LCD显示屏连接第二MCU模块的SPI接口。
其进一步的技术方案为：所述第一MCU模块的型号为STC89C52；所述第二MCU模块的型号为STM8S105K4。
其进一步的技术方案为：所述电机驱动模块通过电信号控制四个电机的转动方向；所述电机驱动模块是型号为L293D四驱智能小车驱动模块。
其进一步的技术方案为：所述超声波模块的型号为HY-SRF05。
其进一步的技术方案为：所述LED灯模块为是型号为5050RGB的全彩LED灯。
其进一步的技术方案为：所述温湿度传感器是型号为AOSONGAM2302的数字温湿度传感模块。
其进一步的技术方案为：所述光照度传感器是型号为T5528的光敏电阻。
其进一步的技术方案为：所述粉尘颗粒传感器是型号为SHARPGP2Y1050AU0F的粉尘颗粒传感模块。
其进一步的技术方案为：所述气压传感器是型号为BOSCHGY-68BMP180的气压传感模块。
其进一步的技术方案为：所述第二WiFi通信模块的型号为USR-WIFI232-TEVKV2。
本实用新型的有益技术效果是：
本实用新型解决了狭小空间中的大气环境实时监测的难题，可应用于地质勘探、储藏生产、农林业等领域。一般情况下，在保证智能小车续航能力的前提下行驶至预定待测空间，通过Android智能终端即可获取目标区域的视音频影像和大气环境信息，为后续人工探测活动做好准备。
本实用新型结构简单、使用方便；智能小车控制模块和大气环境监测模块使用了聚合物锂电池进行供电，更加节约能源、利于环境保护；本实用新型使用范围广，具有很大的推广价值。
附图说明
图1是智能小车示意图。
图2是小车底盘示意图。
图3是智能小车控制模块的示意图。
图4是大气环境监测模块的示意图。
具体实施方式
图1是智能小车示意图。智能小车包括小车车体1和位于小车车体1底部的小车底盘2。小车底盘2包括车轮3。
图2是小车底盘示意图。如图2所示，小车底盘2包括车轮3，还包括驱动车轮3旋转的电机4。还包括安装于小车底盘2上的智能小车控制模块21、大气环境监测模块22和聚合物锂电池23。
聚合物锂电池23为智能小车控制模块21和大气环境监测模块22提供电源。
图3是智能小车控制模块的示意图。智能小车控制模块21包括第一MCU模块21a、电机驱动模块21b、超声波模块21c、LED灯模块21d、第一WiFi通信模块21e、摄像头模块21f和音频模块21g。
第一MCU模块21a包括UART接口和多个GPIO接口。UART接口为异步串行通信口，GPIO接口为通用输入/输出借口。
第一WiFi通信模块21e连接第一MCU模块21a的UART接口。超声波模块21c、电机驱动模块21b、LED灯模块21d分别连接第一MCU模块21a的GPIO接口。摄像头模块21f与第一WiFi通信模块21e无线连接，传输视频信号，音频模块21g与第一WiFi通信模块21e无线连接，传输音频信号。
电机驱动模块21b的四个驱动输出端口分别连接四个电机4，四个电机4分别控制四个车轮3。
在本实施例中，第一MCU模块21a的型号为STC89C52。
电机驱动模块21b是型号为L293D的四驱智能小车专用驱动模块。
超声波模块21c的型号为HY-SRF05，超声波模块21c用于测量智能小车与前方障碍物之间的距离，可与第一MCU模块21a相结合，实现智能小车的避障功能。在本实施例中，设置当智能小车与障碍物之间的距离小于0.2米时自动转弯。
LED灯模块21d是型号为5050RGB的全彩LED灯，当智能小车所处环境光线较暗时，可作为辅助光源使用。
第一WiFi通信模块21e、摄像头模块21f和音频模块21g可以在使得智能小车在近距离实时获取监测区域的视音频影像。在本实施例中，智能小车可获得0～600米以内的距离得视音频影像。
图4是大气环境监测模块的示意图。大气环境监测模块22包括第二MCU模块22a、LCD显示屏22b、温湿度传感器22c、光照度传感器22d、粉尘颗粒传感器22e、气压传感器22f和第二WiFi通信模块22g。
第二MCU模块22a包括IIC接口、UART接口、SPI接口和多个GPIO接口。UART接口为异步串行通信口，GPIO接口为通用输入/输出借口。IIC接口为集成电路总线借口。SPI接口为串行外设接口。
LCD显示屏22b连接第二MCU模块22a的SPI接口。气压传感器22f连接第二MCU模块22a的IIC接口。第二WiFi通信模块22g连接第二MCU模块22a的UART接口。温湿度传感器22c、光照度传感器22d和粉尘颗粒传感器22e分别连接第二MCU模块22a的GPIO接口。
在本实施例中，第二MCU模块的型号为STM8S105K4。温湿度传感器22c是型号为AOSONGAM2302数字温湿度传感模块。光照度传感器22d是型号为T5528的光敏电阻。粉尘颗粒传感器22e是型号为SHARPGP2Y1050AU0F的粉尘颗粒传感模块。气压传感器22f是型号为BOSCHGY-68BMP180的气压传感模块。第二WiFi通信模块22g的型号为USR-WIFI232-TEVKV2。LCD显示屏22b的型号为Nokia5110LCD。
使用时，首先在保证智能小车续航能力的前提下，Android智能终端通过匹配第一WiFi通信模块21e，将控制信号传输给第一MCU模块21a，第一MCU模块21a输出控制信号，启动电机驱动模块21b，电机驱动模块21b驱动电机4，进而控制车轮3，使小车行驶至预定待测空间。
电机驱动模块21b的控制方法为：电机驱动模块21b的四个驱动输出端口分别连接四个电机，控制电机的旋转方向。当电机驱动模块控制四个电机都正转，则小车前进；当电机驱动模块控制四个电机都反转，则小车倒退；当电机驱动模块控制左侧两个电机正传，右侧两个电机反转，则小车右转；当电机驱动模块控制右侧两个电机正传，左侧两个电机电机反转，则小车左转。
在此过程中可以使用Android智能终端通过第一WiFi通信模块21e传递控制信号，打开摄像头模块21f和音频模块21g探知待测空间的视音频影像，如待测空间光照不足，可打开LED灯模块21d做辅助照明。
待小车行驶至待测空间后，将Android智能终端与第二WiFi通信模块22g进行WiFiP2P配对，配对成功后通过Android智能终端向大气环境监测模块22发送读取大气环境参数的指令信息，第二WiFi通信模块22g获取上位机指令后转发给第二MCU模块22a，由第二MCU模块22a读取温湿度传感器22c、光照度传感器22d、粉尘颗粒传感器22e和气压传感器22实时监测的温湿度、光照度、PM2.5粉尘颗粒、气压等大气环境信息后，在LCD显示屏22b上显示，并且由第二WiFi通信模块22g大气环境信息转发回Android智能终端。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大气环境监测智能小车，包括小车车体和位于小车车体底部的小车底盘，其特征在于：所述小车底盘包括车轮和驱动车轮旋转的电机，还包括安装于小车底盘的智能小车控制模块、大气环境监测模块和聚合物锂电池；所述聚合物锂电池为智能小车控制模块和大气环境监测模块提供电源；
所述智能小车控制模块包括第一MCU模块、电机驱动模块、超声波模块、LED灯模块、第一WiFi通信模块、摄像头模块和音频模块；所述第一MCU模块包括UART接口和多个GPIO接口；第一所述WiFi通信模块连接第一MCU模块的UART接口，所述超声波模块、电机驱动模块、LED灯模块分别连接MCU模块的GPIO接口；所述摄像头模块和音频模块连接第一WiFi通信模块；
所述大气环境监测模块包括第二MCU模块、温湿度传感器、光照度传感器、粉尘颗粒传感器、气压传感器、第二WiFi通信模块和LCD显示屏；所述第二MCU模块包括IIC接口、UART接口、SPI接口和多个GPIO接口；所述气压传感器连接第二MCU模块的I2C接口，所述第二WiFi通信模块连接第二MCU模块的UART接口；所述温湿度传感器、光照度传感器和粉尘颗粒传感器分别连接第二MCU模块的GPIO接口；所述LCD显示屏连接第二MCU模块的SPI接口。
2.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述第一MCU模块的型号为STC89C52；所述第二MCU模块的型号为STM8S105K4。
3.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述电机驱动模块通过电信号控制四个电机的转动方向；所述电机驱动模块是型号为L293D四驱智能小车驱动模块。
4.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述超声波模块的型号为HY-SRF05。
5.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述LED灯模块为是型号为5050RGB的全彩LED灯。
6.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述温湿度传感器是型号为AOSONGAM2302的数字温湿度传感模块。
7.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述光照度传感器是型号为T5528的光敏电阻。
8.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述粉尘颗粒传感器是型号为SHARPGP2Y1050AU0F的粉尘颗粒传感模块。
9.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述气压传感器是型号为BOSCHGY-68BMP180的气压传感模块。
10.如权利要求1所述的一种大气环境监测智能小车，其特征在于：所述第二WiFi通信模块的型号为USR-WIFI232-TEVKV2。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108225410A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-06-29 | 上海裕达实业有限公司 | 智能运动环境参数监测装置及方法 |
| CN108801343A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-13 | 江苏师范大学 | 一种应用于大气环境监测的智能小车系统 |
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2015
- 2015-12-03 CN CN201520997200.9U patent/CN205176656U/zh not_active Expired - Fee Related
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| GR01 | Patent grant | ||
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