CN206193179U - 一种障碍物探测模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种障碍物探测模块，其包括一个矩形电路板，和设置在所述矩形电路板上的红外发光二极管、红外探测器、可调电位器及四针插座；所述红外发光二极管用于发射红外光，当红外光在传播中遇到障碍物时将反射回所述障碍物探测模块；所述红外探测器用于探测反射红外光是否存在并通过其输出端输出高低电平信号；所述可调电位器能够调节所述红外发光二极管的发射功率，以实现对所述障碍物探测模块的探测距离的调节；所述四针插座的一个导电端与所述红外探测器的输出端连接以输出所述红外探测器的高低电平信号。本实用新型的障碍物探测模块为只提供障碍物探测功能的单一功能模块，结合其他功能模块可以由用户自由组装成想要的电子设备或者改装电子设备。

Description

一种障碍物探测模块

技术领域

本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种障碍物探测模块。

背景技术

现有的电子设备各式各样，这些电子设备通常包括一整块电路板，电路板上设置各种电子元件来实现一定的电子功能。比如实现声音播放功能、图像处理功能等等。但是目前的电子设备，其电子部分均为一整块电路板，当电路板上某一个元件发生故障时，则整个电路板均无法工作，整个电子设备就无法实现原有的电子功能。对于普通用户来讲，只能将该电子设备丢弃，从而形成了电子垃圾和资源浪费的问题。

另外一方面，现在越来越多的玩家希望自己动手制作各种各样的电子设备，或者对原有的电子设备进行改装，现有的电子设备大都是不可拆卸的，即使拆卸也很可能导致产品无法恢复。由于从电子器件的功能性分类，大概有三类：传感类电子器件，比如话筒、物理按键、红外传感器和温湿度传感器等等；控制类电子器件，比如各类型微控制器；反馈类电子器件，比如扬声器、伺服电机和驱动器等等。另外还有一些通讯类电子器件、电源等等电子器件，综上可以认识到如果将各类电子器件做成单一的功能模块，并且提供统一接口的平台，那么用户可以自由组装想要的电子设备。

因此有必要提供一种可以很方便地相互拼装的电子积木模块，一方面在电子设备的某一元件发生损坏时，可以仅替换该部分元件来减少浪费。另外一方面可以满足用户自己动手制作电子设备或者改装电子设备的需求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型一方面提供了一种障碍物探测模块，其技术方案如下：

一种障碍物探测模块，其包括：一个矩形电路板，和设置在所述矩形电路板上的红外发光二极管、红外探测器、可调电位器及四针插座；所述红外发光二极管用于发射红外光，当红外光在传播过程中遇到障碍物时发生反射并反射回所述障碍物探测模块；所述红外探测器用于探测反射红外光是否存在并输出高低电平信号；所述可调电位器能够调节所述红外发光二极管的发射功率，以实现对所述障碍物探测模块的最大探测距离的调节；所述四针插座的一个导电端与所述红外探测器的输出端连接以输出所述红外探测器的高低电平信号。

在一个具体实施例中，所述可调电位器包括可调电阻，所述可调电阻的一端通过设置在所述矩形电路板上的第一电阻与电源端连接，另一端连接所述红外发光二极管的阳极。

在一个具体实施例中，所述矩形电路板上还设置有调制电路及第一三极管，所述调制电路的输出端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述红外发光二极管的阴极；所述发射调制电路生成预定频率的方波信号以实现对所述红外发光二极管的调制，使得所述红外发射器发出具有所述预定频率的脉冲形态的红外光。

在一个具体实施例中，所述红外探测器包括三个导电端子，分别为第一导电端子、第二导电端子及第三导电端子，所述第一导电端子连接电源，所述第二导电端子接地，所述第三导电端子为所述红外探测器的输出端。

在一个具体实施例中，所述四针插座包括绝缘本体和绝缘本体内的四个导电端子，分别为第一导电端子、第二导电端子、第三导电端子及第四导电端子，其中：所述第一导电端子接电源，第二导电端子接所述红外探测器的输出端以输出所述红外探测器的高低电平信号，所述第三导电端子悬空，所述第四导电端子接地。

在一个具体实施例中，所述矩形电路板上还设置有第二三极管、第四电阻、第五电阻及第六电阻，所述第二三极管的基极通过所述第五电阻连接所述红外探测器的输出端，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过所述第六电阻连接电源，所述第二三极管的集电极同时连接所述四针插座的第二导电端子，所述第四电阻串联在所述红外探测器的第一导电端子与第三导电端子之间。

在一个具体实施例中，所述矩形电路板上还设置有LED信号灯，所述LED信号灯与所述红外探测器的输出端连接，当所述红外探测器的输出端输出高电平时，所述LED信号灯发光。

在一个具体实施例中，所述矩形电路板上穿设有四个圆形小孔。

在一个具体实施例中，所述矩形电路板的边沿设有卡口。

与现有技术相比，本实用新型的障碍物探测模块为只提供障碍物探测功能的单一功能模块，结合其他功能模块可以由用户自由组装成想要的电子设备或者改装电子设备。

附图说明

图1为本实用新型的障碍物探测模块在一个实施例中的结构方框图；和

图2为本实用新型的障碍物探测模块在一个实施例中的部分电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型中的障碍物探测模块为只提供红外探测功能的单一功能模块，其能够探测到距离其一定距离(最大探测距离)内的障碍物，并能通过可调电位器调节其最大探测距离的长短。

请参考图1，其示出了本实用新型的障碍物探测模块100在一个实施例中的结构框图。所述障碍物探测模块100包括一个矩形电路板101，所述矩形电路板上设置有红外发光二极管102、红外探测器104、可调电位器105及四针插座106。

本实用新型不对上述器件的具体设置位置进行限定，实际应用中，可以根据具体需要进行灵活设置。

所述矩形电路板101上穿设有四个圆形小孔108，通过所述圆形小孔108，可以方便地将本实用新型的障碍物探测模块100安装至其他功能模块或电子设备上。在其他一些实施例中，也可以在所述矩形电路板101的边沿处设置连接卡口(未图示)，通过卡口将所述障碍物探测模块100卡扣至其他功能模块或电子设备上。

所述红外发光二极管102用于发射红外光，当其所发出的红外光在传播过程中遇到障碍物时会发生反射并反射回所述障碍物探测模块100并被所述红外探测器104所探测。

所述红外探测器104未接受到反射红外光时(说明在所述障碍物探测模块100的最大探测距离内不存在障碍物)，其输出端发出一个低电平信号；而当红外探测器104接受到反射红外光时(说明在所述障碍物探测模块100的最大探测距离内存在障碍物)，其输出端发出一个高电平信号。

所述可调电位器105能够调节所述红外发光二极管102的发射功率，以实现对所述障碍物探测模块100的最大探测距离的调节。

所述红外发光二极管102的发射功率越高，其发出的红外光的衰减越慢，从而所述障碍物探测模块100的最大探测距离越长。

所述四针插座106的一个导电端与所述红外探测器104的输出端连接以输出所述红外探测器104的高低电平信号。

请参考图2，所述可调电位器105包括可调电阻RP，所述可调电阻RP的一端通过设置在所述矩形电路板101上的第一电阻R1与电源VCC连接，另一端连接所述红外发光二极管102的阳极。通过调节可调电阻RP的阻值，可以改变电源VCC提供给所述红外发光二极管102的电流大小，从而调节所述红外发光二极管102的发射功率。可调电阻RP的阻值越大，电源VCC提供给所述红外发光二极管102的电流越小，所述红外发光二极管102的红外光发射功率相应越低。反之，可调电阻RP的阻值越小，电源VCC提供给所述红外发光二极管102的电流越大，所述红外发光二极管102的红外光发射功率相应越高。

结合图1，请继续参考图2，所述矩形电路板101上还设置有调制电路103及第一三极管Q1，所述调制电路103的输出端连接所述第一三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极连接所述红外发光二极管102的阴极。

所述发射调制电路103生成预定频率的方波信号以实现对所述红外发光二极管102的调制，使得红外发光二极管102发出具有所述预定频率的脉冲形态的红外光。

采用调制电路生成一定频率的方波信号对包括红外发光二极管等各类光源进行调制以实现脉冲光发射是光电技术领域内的常规技术手段，所述调制电路103的电路结构并非本实用新型所要保护的技术内容。

本实施例中，所述调制电路103包括有第一逻辑芯片G1、第二逻辑芯片G2、第三逻辑芯片G3、第四逻辑芯片G4、第一电容C1、第二电阻R2及第三电阻R3。其中，所述第一逻辑芯片G1、第二逻辑芯片G2、第三逻辑芯片G3及第四逻辑芯片G4均采用型号为SN74HC00DR的与非门逻辑芯片，所述第一电容C1的容值为1nF，第二电阻的阻值为12千欧，第三电阻R3的阻值为100千欧。本实施例中的所述调制电路103能生成频率为38kHz的方波信号。

在其他实施例中，可以根据实际需要，选择其他类型的电子元件及电路结构搭建所述调制电路103，当然也可以选用现成的集成调制电路芯片，以完成对所述红外发射器102的调制。

所述红外探测器104包括三个导电端子，分别为第一导电端子、第二导电端子及第三导电端子，所述第一导电端子连接电源VCC，以提供给所述红外探测器104合适的偏置，所述第二导电端子接地，所述第三导电端子为所述红外探测器104的输出端。

所述四针插座106包括绝缘本体和绝缘本体内的四个导电端子，分别为第一导电端子VCC、第二导电端子RX、第三导电端子NC及第四导电端子GND，其中：所述第一导电端子VCC接电源VCC，第二导电端子RX接所述红外探测器104的输出端以输出所述红外探测器104的高低电平信号，所述第三导电端子NC悬空，所述第四导电端子GND接地。

将所述四针插座106的第二导电端子RX可以与其他的功能模块接连，可以将红外探测器104的产生高低电平信号传输给其他的功能模块以实现相应的功能。

请继续参考图2，所述矩形电路板101上还设置有第二三极管Q2、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6，所述第二三极管Q2的基极通过所述第五电阻R5连接所述红外探测器104的输出端，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的集电极通过所述第六电阻R6连接电源VCC，所述第二三极管Q2的集电极还连接所述四针插座106的第二导电端子RX，所述第四电阻R4串联在所述红外探测器104的第一导电端子与第三导电端子之间。

所述第二三极管Q2将所述红外探测器104输出的高低电平信号放大，然后将放大后的高低电平信号传输至所述四针插座106的第二导电端子RX。

请继续参考图2，所述矩形电路板101上还设置有LED信号灯107，所述LED信号灯107与所述红外探测器104的输出端连接。当所述红外探测器104的输出端输出低电平时，所述LED信号灯不发光，说明附近不存在障碍物；当所述红外探测器104的输出端输出高电平时，所述LED信号灯107发光，以提醒用户附近存在障碍物。

上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (9)

1.一种障碍物探测模块，其特征在于，其包括：

一个矩形电路板，和设置在所述矩形电路板上的红外发光二极管、红外探测器、可调电位器及四针插座；

所述红外发光二极管用于发射红外光，当红外光在传播过程中遇到障碍物时发生反射并反射回所述障碍物探测模块；

所述红外探测器用于探测反射红外光是否存在并通过其输出端输出高低电平信号；

所述可调电位器能够调节所述红外发光二极管的发射功率，以实现对所述障碍物探测模块的最大探测距离的调节；

所述四针插座的一个导电端与所述红外探测器的输出端连接以输出所述红外探测器的高低电平信号。

2.如权利要求1所述的障碍物探测模块，其特征在于：

所述可调电位器包括可调电阻，所述可调电阻的一端通过设置在所述矩形电路板上的第一电阻与电源连接，另一端连接所述红外发光二极管的阳极。

3.如权利要求1所述的障碍物探测模块，其特征在于：

所述矩形电路板上还设置有调制电路及第一三极管，所述调制电路的输出端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述红外发光二极管的阴极；

所述发射调制电路生成预定频率的方波信号以实现对所述红外发光二极管的调制，使得所述红外发射器发出具有所述预定频率的脉冲形态的红外光。

4.如权利要求1所述的障碍物探测模块，其特征在于：

所述红外探测器包括三个导电端子，分别为第一导电端子、第二导电端子及第三导电端子，所述第一导电端子连接电源，所述第二导电端子接地，所述第三导电端子为所述红外探测器的输出端。

5.如权利要求4所述的障碍物探测模块，其特征在于：

所述四针插座包括绝缘本体和绝缘本体内的四个导电端子，分别为第一导电端子、第二导电端子、第三导电端子及第四导电端子，其中：所述第一导电端子接电源，第二导电端子接所述红外探测器的输出端以输出所述红外探测器的高低电平信号，所述第三导电端子悬空，所述第四导电端子接地。

6.如权利要求5所述的障碍物探测模块，其特征在于：

所述矩形电路板上还设置有第二三极管、第四电阻、第五电阻及第六电阻，所述第二三极管的基极通过所述第五电阻连接所述红外探测器的输出端，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过所述第六电阻连接电源，所述第二三极管的集电极同时连接所述四针插座的第二导电端子，所述第四电阻串联在所述红外探测器的第一导电端子与第三导电端子之间。

7.如权利要求1所述的障碍物探测模块，其特征在于：

所述矩形电路板上还设置有LED信号灯，所述LED信号灯与所述红外探测器的输出端连接，当所述红外探测器的输出端输出高电平时，所述LED信号灯发光。

8.如权利要求1所述的障碍物探测模块，其特征在于：所述矩形电路板上穿设有四个圆形小孔。

9.如权利要求1所述的障碍物探测模块，其特征在于：所述矩形电路板的边沿设有卡口。