CN205516479U - 一种可用蓝牙手机控制的智能小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可用蓝牙手机控制的智能小车，主体包括微处理器、超声波模块、蓝牙通信模块、循迹模块、壁障模块、电源模块、电机驱动模块、电机、测速模块及显示模块；所述微处理器分别与循迹模块及蓝牙通信模块双向连接，所述超声波模块、电源模块及显示模块分别与所述微处理器单向连接，所述微处理器分别与壁障模块、显示模块及电机驱动模块单向连接，所述电机驱动模块与所述电机单独连接。其优点在于：本实用新型基采用模块化方案，结构简单，易于搭建平台和维修，测量精度高，可靠性好，能够实现无线蓝牙通讯被动控制、自动控制、自动循迹、自动避障、测速、调速、速度显示等功能，既能实现自动控制巡航，又可实现人工在线控制。

Description

一种可用蓝牙手机控制的智能小车

技术领域

本实用新型涉及电气自动化技术领域，特别是一种可用蓝牙手机控制的智能小车。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人们对智能化技术的运用也越来越成熟，智能化也不像以前只存在与科幻小说之中，它已经走入了我们的日常生活中，我们在不经意间就享受到了智能化带给我们的便利。

提到智能化，我们首先想到的就是源于我们日常生活中的物品，比如智能手机、平板电脑等，特别是智能手机，在人们的生活中的普及率很高，智能化已经和我们的生活密不可分。

总体来说，智能家居在国内还处于发展中，但是前景很好，能够想到在将来的不久，智能家居将成为我们生活中必不可少的一部分。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种成本较低、结构简单合理的蓝牙手机控制的智能小车。

本实用新型采用的技术方案为：

一种可用蓝牙手机控制的智能小车，其创新点在于：主体包括微处理器、超声波模块、蓝牙通信模块、循迹模块、壁障模块、电源模块、电机驱动模块、电机、测速模块及显示模块；

所述微处理器分别与循迹模块及蓝牙通信模块双向连接，所述超声波模块、电源模块及显示模块分别与所述微处理器单向连接，所述微处理器分别与壁障模块、显示模块及电机驱动模块单向连接，所述电机驱动模块与所述电机单独连接。

所述智能小车采用四轮驱动，每个轮子各用一个直流电机驱动，且所述智能小车装有四个红外对管传感器。

进一步的，所述微处理器采用STC89C52CR芯片。

进一步的，所述电机驱动模块采用L298N芯片，包括驱动电源及电机驱动。

本实用新型的有益效果如下：

1)本实用新型基于接近觉和STC89C52CR微处理器，采用模块化方案，结构简单，易于搭建平台和维修，测量精度高，可靠性好，能够实现无线蓝牙通讯被动控制、自动控制、自动循迹、自动避障、测速、调速、速度显示等功能，既能实现自动控制巡航，又可实现人工在线控制，另外，本实用新型超声波测距设计了温度补偿，达到精确测距的目的；

2)驱动电源采用6节1.2V镍氢充电电池，提供7.2V电压，为电机驱动提供电源电压，其他芯片工作电压+5V由7.2V降压后供给；电机驱动采用L289N芯片，电源电压为5V，驱动电路有4对输入输出端，每对端子控制1只电机，单片机输出控制信号，通过驱动电路实现电机的正反转；

3)主控电路以STC89C52CR单片机为控制核心，完成传感器转换电路信号的接收、路况和车速信息处理及智能小车的运动速度、方向控制等功能；STC89C52CR单片机是属于超低功耗，抗干扰能力强、低电磁辐射、超低价位的8位单片机，正常工作模式下工作电流仅4 ~ 7mA；

4)循迹模块主要为智能小车提供多用途的红外线探测系统的解决方案，本模块由红外线发射和接收管等分立元件组成探头，并使用LM339电压比较器（加入迟滞电路，防止临界输出抖动）作为核心器件构成中控电路，本系统具有多种探测功能，可以极大地满足智能小车安全可靠运行的需要，本模块4路分别独立工作；

5)采用US-100超声波测距模块，本模块可以实现0 ~ 4.5m的非接触式测距功能，具有2.4 ~ 5.5V的宽电压输入范围，静态功耗低于2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，同时具有GPIO、串口等多种通信方式，内置看门狗电路，工作稳定可靠；

6)测速模块采用一体化对射红外线接收管WYCH206，并使用74HC14（带施密特触发器反相器，防止临界输出抖动）作为核心器件来构成中控电路。本模块具有灵敏度高，反应迅速等优点；

7)为了实现降低电机转速和平均匀速的转向过程，本智能小车电机驱动电路采用PWM控制技术，电机驱动模块主要控制四个电机的正反转，以及改变电机的转速，模块采用L298N芯片控制4个直流电机的转速，单片机接口的信号送到控制输入端，并根据控制信号来实现各输出端高、低电平的状态转换，从而通过高低电平实现PWM调速控制。当智能小车前进时，驱动轮直流电机正转，进入减速区时，由单片机控制PWM变频调速，通过改变脉冲占空比实现调速；

8)通信模块主要采用HC-06蓝牙模块，根据通信协议编写程序，然后用安卓手机控制智能小车的启停、前进、后退、左拐、右拐等功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型总体框图。

图2为本实用新型电机驱动原理图。

图3为本实用新型红外对管发射及接收原理图。

图4为本实用新型测速模块原理图。

图5为本实用新型主程序设计流程图。

图6为本实用新型电机运行状态编码。

具体实施方式

如图1所示的一种可用蓝牙手机控制的智能小车，主体包括微处理器、超声波模块、蓝牙通信模块、循迹模块、壁障模块、电源模块、电机驱动模块、电机、测速模块机显示模块；

所述微处理器分别与循迹模块及蓝牙通信模块双向连接，所述超声波模块、电源模块及显示模块分别与所述微处理器单向连接，所述微处理器分别与壁障模块、显示模块及电机驱动模块单向连接，所述电机驱动模块与所述电机单独连接。

如图2、图6所述的电机驱动原理图及电机运行状态编码，驱动电源采用6节1.2V镍氢充电电池，提供7.2V电压，为电机驱动提供电源电压，其他芯片工作电压+5V由7.2V降压后供给；电机驱动采用L289N芯片，电源电压为5V，驱动电路有4对输入输出端，每对端子控制1只电机，单片机输出控制信号，通过驱动电路实现电机的正反转。

如图3所述的红外对管发射及接收原理图，红外对管由红外发射管和接收管组成，当智能小车沿着规定的轨道行驶时，红外线发射管发出红外线，处于底端的接收管接收红外线。智能小车行驶在黑线路径时，红外线信号大部分被吸收，接收管收不到信号而断开，使得STC89C52CR单片机的输出端为高电平；当智能小车驶出黑色路径时，接收管收到红外信号而导通，对应的单片机输出端为低电平，从而实现对电路的控制。

如图4所述的测速模块原理图，测速模块采用一体化对射红外线接收管WYCH206，并使用74HC14（带施密特触发器反相器，防止临界输出抖动）作为核心器件来构成中控电路；将模块接上电源+5V后，用万用表测OUT输出端电压，此时的电压为0.3V左右，D1指示灯亮；当用大于2mm不透明物体通过槽型光电，OUT输出端电压接近电源电压，D1指示灯熄灭，表示已检测到障碍物，已知轮子直径为D，D*3.14/20格码盘=6.5cm*3.14/20约1cm，即一个脉冲走1cm的距离，脉冲信号的频率f=周期数/时间，轮子的转速n=60f/z（其中z为码盘的孔数）；为了实现降低电机转速和平均匀速的转向过程，本智能小车电机驱动电路采用PWM控制技术，电机驱动模块主要控制四个电机的正反转，以及改变电机的转速，模块采用L298N芯片控制4个直流电机的转速，单片机接口的信号送到控制输入端，并根据控制信号来实现各输出端高、低电平的状态转换，从而通过高低电平实现PWM调速控制，当智能小车前进时，驱动轮直流电机正转，进入减速区时，由单片机控制PWM变频调速，通过改变脉冲占空比实现调速。

如图5所述的主程序设计流程图，采用模块化控制方法，将各个独立的功能作为一个独立的子程序，在主程序中按照逻辑顺序来调用各子程序，可使程序条理清晰，执行效率提高，也便于程序修改和调试。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种可用蓝牙手机控制的智能小车，其特征在于：主体包括微处理器、超声波模块、蓝牙通信模块、循迹模块、壁障模块、电源模块、电机驱动模块、电机、测速模块及显示模块；

所述微处理器分别与循迹模块及蓝牙通信模块双向连接，所述超声波模块、电源模块及显示模块分别与所述微处理器单向连接，所述微处理器分别与壁障模块、显示模块及电机驱动模块单向连接，所述电机驱动模块与所述电机单独连接；

所述智能小车采用四轮驱动，每个轮子各用一个直流电机驱动，且所述智能小车装有四个红外对管传感器。

2.根据权利要求书所述的一种可用蓝牙手机控制的智能小车，其特征在于：所述微处理器采用STC89C52CR芯片。

3.根据权利要求书所述的一种可用蓝牙手机控制的智能小车，其特征在于：所述电机驱动模块采用L298N芯片，包括驱动电源及电机驱动。