CN208126200U - 一种智能终端及其灰度循迹传感模组、灰度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于智能终端技术领域，提供了一种智能终端及其灰度循迹传感模组、灰度传感器，所述灰度传感器包括：灰度采集模块、主控模块；所述灰度采集模块与所述主控模块电连接；通过主控模块将灰度采集单元采集待检测对象的灰度值自动进行记录及保存，并根据该灰度值与预先保存的对比灰度值进行对比，根据对比结果输出控制电平，能够自动对灰度对比值进行调整，采用预设分布连接方式将五个灰度传感器进行连接，大大减少灰度传感器之间的间距，减小灰度循迹传感模组的体积的同时有效降低干扰，提高控制精度，能够适用多种场地，有效地解决了现有技术存在调节操作繁琐、控制精度差且适用性低的问题。

Description

一种智能终端及其灰度循迹传感模组、灰度传感器

技术领域

本实用新型属于智能终端技术领域，尤其涉及一种智能终端及其灰度循迹传感模组、灰度传感器。

背景技术

灰度传感器是一种模拟传感器。能够利用不同颜色对光的反射程度不同来检测不同检测面的颜色深浅。主要用于区别黑色与其它颜色。灰度传感器主要应用在智能终端和无人车的循迹控制上，通常在实现循迹功能，需要采用人工目测的方法调整灰度对比值，调试人员只能凭借经验粗略估计灰度比较状态，并进行手工物理调节，如通过调节灰度传感器上的可调电阻来调整灰度对比值，调节操作繁琐、控制精度差且适用性低。

在适用灰度传感器进行循迹控制时，通常是将多个灰度传感器采用一字型分布方式或前后分布方式进行连接，容易产生干扰，进而导致控制精度差。

综上所述，传统的循迹控制过程存在调节操作繁琐、控制精度差且适用性低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种智能终端及其灰度循迹传感模组、灰度传感器，以解决传统的循迹控制过程存在调节操作繁琐、控制精度差且适用性低的问题。

本实用新型的第一方面提供了一种灰度传感器，所述灰度传感器包括：

灰度采集模块、主控模块；

所述灰度采集模块与所述主控模块电连接；

所述灰度采集模块检测并获取待检测对象的灰度值，将采集到的灰度值发送至所述主控模块，所述主控模块记录并保存所述灰度值，将所述灰度值预先存储的对比灰度值进行对比，并根据对比结果输出控制电平。

本实用新型的第二方面提供了一种灰度循迹传感模组，所述灰度循迹传感模组包括五个上述的灰度传感器；

所述五个灰度传感器依照预设分布连接方式进行连接。

本实用新型的第三方面提供了一种智能终端，所述智能终端包括如上述灰度循迹传感模组。

本实用新型提供的一种智能终端及其灰度循迹传感模组、灰度传感器，通过主控模块将灰度采集单元采集待检测对象的灰度值自动进行记录及保存，并根据该灰度值与预先保存的对比灰度值进行对比，根据对比结果输出控制电平，能够自动对灰度对比值进行调整，采用预设分布连接方式将五个灰度传感器进行连接，大大减少灰度传感器之间的间距，减小灰度循迹传感模组的体积的同时有效降低干扰，提高控制精度，能够适用多种场地，有效地解决了传统的循迹控制过程存在调节操作繁琐、控制精度差且适用性低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种灰度传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中灰度传感器的主控模块102的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中灰度传感器的灰度采集模块101的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例一中灰度传感器的主控模块102的电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的灰度传感器的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二中灰度传感器的接口模块103的电路结构示意图；

图7是本实用新型实施例三提供的灰度循迹传感模组的结构示意图；

图8是现有的灰度循迹传感模组中灰度传感器的一种分布示意图；

图9是现有的灰度循迹传感模组中灰度传感器的另一种分布示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种灰度传感器，其具体包括灰度采集模块101和主控模块102。

灰度采集模块101与主控模块102电连接。

灰度采集模块101检测并获取待检测对象的灰度值，将采集到的灰度值发送至主控模块102，主控模块102记录并保存灰度值，将灰度值预先存储的对比灰度值进行对比，并根据对比结果输出控制电平。

如图2所示，主控模块102包括功能选择单元201、存储单元202、复位单元203以及主控单元204。

功能选择单元201、存储单元202以及复位单元203分别与主控单元204电连接。

在具体应用中，功能选择单元201包括功能选择按键，通过功能选择按键选择该灰度传感器10的功能，其中灰度传感器10的功能包括灰度采集功能和灰度采集记录功能。

在具体应用中，当灰度传感器10为通过功能选择单元201选择灰度传感器10进入记录模式，实现灰度采集记录功能。首先将灰度传感器放置在预先设置的需要对比的对比颜色块中，单击功能选择按键记录当前颜色，通过主控模块102的五个模拟口读取灰度采集模块101获取的灰度值，然后将读取到的灰度值存入主控模块的存储单元中，即该灰度值为预先存储的对比灰度值。通过功能选择单元201选择进入灰度采集功能，将灰度传感器10放置在待检测对象的颜色快中，单击功能选择按键采集当前颜色的灰度值，通过主控模块102读取采集到的灰度值，对比采集到的灰度值与对比灰度值。根据灰度值判断两者颜色的深浅，并根据对比结果输出相应的控制电平。即待检测对象的颜色较深则输出高电平，待检测对象的颜色较浅则输出低电平。需要说明的是，较大的灰度值为浅色，较小的灰度值为深色。需要说明的是，上述存储单元包括FLASH存储器。

具体的，在一个实施例中，上述主控模块为单片机及其外围电路，通过所述单片机及其外围电路实现上述功能。

在具体应用中，灰度采集模块101包括N个灰度采集单元1011，N个灰度采集单元1011分别与主控模块102连接，N个灰度采集单元1011的电路结构相同，其中，N为大于1的整数。

在一个实施例中，如图3所示，上述主控模块102包括主控芯片U1、第一电阻R1、第一按键S1、第一电容C1、第二电容C2、第一晶振Y1、第二电阻R2以及第二按键S2。

第一电阻R1的第一端接供电电源VCC，第一电阻R1的第二端与第一按键S1的第一端连接，第一按键S1的第二端接地，第一按键S1的第一端与主控芯片U1的输入引脚IN连接，第一电容C1的第一端与第一晶振Y1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地，第二电容C2的第一端与第一晶振Y1的第二端连接，第二电容C2的第二端接地，第一晶振Y1的第一端与主控芯片U1的第一时钟引脚X1连接，第一晶振Y1的第二端与主控芯片U1的第二时钟引脚X2连接，第二电阻R2的第一端接供电电源VCC，第二电阻R2的第二端与主控芯片U1的复位引脚RESET连接，第二按键S2的第一端连接与第二电阻R2的第二端，第二按键S2的第二端接地。

在一个实施例中，如图4所示，上述灰度采集单元1011包括第三电阻R3、光电耦合器U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6以及发光二极管D1。

第三电阻R3的第一端接供电电源VCC，第三电阻R3的第二端与光电耦合器U2的第一输入端连接，光电耦合器U2的第二输入端接地，光电耦合器U2的第一输出端接供电电源VCC，光电耦合器U2的第二输出端与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端接地，第五电阻R5的第一端与第四电阻R4的第一端连接，第五电阻R5的第二端接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极与第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端接供电电源，发光二极管D1的正极与主控模块102连接。

在具体应用中，上述供电电源VCC为+5V的直流电源。

本实用新型提供的一种灰度传感器，通过主控模块将灰度采集单元采集待检测对象的灰度值自动进行记录及保存，并根据该灰度值与预先保存的对比灰度值进行对比，根据对比结果输出控制电平，能够自动对灰度对比值进行调整，有效地解决了现有技术存在调节操作繁琐、控制精度差且适用性低的问题。

实施例二：

如图5所示，区别于实施例一，本实施例提供的灰度传感器10还包括接口模块103。

接口模块103与主控模块102电连接。

在具体应用中，上述灰度传感器10通过接口模块103输出控制电平。在具体应用中，上述接口模块103为USB接口模块。

在一个实施例中，如图6所示，上述接口模块包括接口转换芯片U3、USB接口J1、第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二晶振Y2以及第六电容C6。

USB接口J1的接地引脚GND接地，USB接口J1的电源引脚VCC接供电电源VCC，USB接口J1的正数据引脚D+与第七电阻R7的第一端连接，USB接口J1的负数据引脚D-与第八电阻R8的第一端连接，第七电阻R7的第二端与接口转换芯片U3的正数据UD+引脚连接，第八电阻R8的第二端与接口转换芯片U3的负数据引脚UD-连接，第三电容C3的第一端接地，第三电容C3的第二端接供电电源VCC，第三电容C3的第一端与接口转换芯片U3的接地引脚GND连接，第三电容C3的第二端与接口转换芯片U3的电源引脚VSS连接，第四电容C4的第一端与第二晶振Y2的第一端连接，第四电容C4的第二端接地，第五电容C5的第一端与第二晶振Y2的第二端连接，第五电容C5的第二端接地，第二晶振Y2的第一端与接口转换芯片U3的第一时钟引脚X1连接，第二晶振Y2的第二端与接口转换芯片U3的第二时钟引脚X2连接，第六电容C6的第一端与接口转换芯片U3的输出引脚OUT连接，第六电容C6的第二端与主控模块101连接。

实施例三：

如图7所示，本实施例提供了一种灰度循迹传感模组1，灰度循迹传感模组包括五个度传感器10。

五个灰度传感器10依照预设分布连接方式进行连接。

在具体应用中，上述预设分布连接方式为金字塔型连接方式。

如图8所示，现有的灰度循迹传感模组中五个灰度传感器的分布连接方式为一字型。

如图9所示，现有的灰度循迹传感模组中五个灰度传感分布连接方式为前后布置型。

在具体应用中，灰度循迹传感模组主要用于智能小车或者机器人进行循迹或者判断复杂路口行进方向时，主要是依靠灰度循迹传感模组对各种岔路口形状的准确判断，而灰度传感器的分布安装位置对准确判断路口形状具有很大影响。在设计分布时，多个灰度传感器之间的距离不能大于检测宽度(黑线)的距离，否则会检测到错误的路口形状。其中，黑线是指智能小车或者机器人在循迹过程中的行进轨迹，由于黑色能够吸收一切光线，因此在检测到黑线的情况下，灰度循迹传感模组会反馈信号，以使智能小车或机器人沿行进轨迹移动。通常，五路灰度循迹传感模组基本采用如图8所示的一字型布置或者采用如图9所示的前后布置型。一字型布置和前后型布置的灰度循迹传感模组的各个灰度传感器之间比较容易发生干扰，无法稳定的获取反馈信号。示例性的，在上述灰度循迹传感模组处于黑线时，由于干扰，反馈的控制信号为高电平(1)，此时正确的反馈信号应该为低电平但反馈的信号却是1(0)。由图8和图9可知，为了使一字型布置的灰度循迹传感模组和前后布置型的传感模组能够不产生干扰，需要增大黑线的宽度，因此会增大各个灰度传感器之间的安装距离，造成灰度循迹传感模组的体积变大。

通过将五个灰度传感器以金字塔型的分布连接方式进行布置，有效地错开了各个灰度传感器之间的位置，降低了干扰，同时有相对减少了灰度循迹传感模组的体积。

本实施例提供的灰度循迹传感模组，采用预设分布连接方式将五个灰度传感器进行连接，大大减少灰度传感器之间的间距，减小灰度循迹传感模组的体积的同时有效降低干扰，提高控制精度，能够适用多种场地，有效地解决了现有技术存在调节操作繁琐、控制精度差且适用性低的问题。

本实用新型实施例还提供了一种智能终端，该智能终端包括如上述灰度循迹传感模组。

需要说明的是，上述智能终端可以是机器人，也可以是智能小车，还可以是无人车等需要进行循迹控制的智能终端，在此不加以限制。

本实用新型实施例提供的一种智能终端及其灰度循迹传感模组、灰度传感器，通过主控模块将灰度采集单元采集待检测对象的灰度值自动进行记录及保存，并根据该灰度值与预先保存的对比灰度值进行对比，根据对比结果输出控制电平，能够自动对灰度对比值进行调整，采用预设分布连接方式将五个灰度传感器进行连接，大大减少灰度传感器之间的间距，减小灰度循迹传感模组的体积的同时有效降低干扰，提高控制精度，能够适用多种场地，有效地解决了现有技术存在调节操作繁琐、控制精度差且适用性低的问题。

Claims (10)

1.一种灰度传感器，其特征在于，所述灰度传感器包括：

灰度采集模块、主控模块；

所述灰度采集模块与所述主控模块电连接；

所述灰度采集模块检测并获取待检测对象的灰度值，将采集到的灰度值发送至所述主控模块，所述主控模块记录并保存所述灰度值，将所述灰度值预先存储的对比灰度值进行对比，并根据对比结果输出控制电平。

2.根据权利要求1所述的灰度传感器，其特征在于，所述主控模块包括功能选择单元、存储单元、复位单元以及主控单元；

所述功能选择单元、所述存储单元以及所述复位单元分别与所述主控单元电连接。

3.根据权利要求1所述的灰度传感器，其特征在于，所述灰度采集模块包括N个灰度采集单元，所述N个灰度采集单元分别与所述主控模块连接，所述N个灰度采集单元的电路结构相同，其中，N为大于1的整数。

4.根据权利要求1所述的灰度传感器，其特征在于，所述灰度传感器还包括接口模块；

所述接口模块与所述主控模块电连接。

5.根据权利要求1所述的灰度传感器，其特征在于，所述主控模块包括主控芯片、第一电阻、第一按键、第一电容、第二电容、第一晶振、第二电阻以及第二按键；

所述第一电阻的第一端接供电电源，所述第一电阻的第二端与所述第一按键的第一端连接，所述第一按键的第二端接地，所述第一按键的第一端与所述主控芯片的输入引脚连接，所述第一电容的第一端与所述第一晶振的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二电容的第一端与所述第一晶振的第二端连接，所述第二电容的第二端接地，所述第一晶振的第一端与所述主控芯片的第一时钟引脚连接，所述第一晶振的第二端与所述主控芯片的第二时钟引脚连接，所述第二电阻的第一端接供电电源，所述第二电阻的第二端与所述主控芯片的复位引脚连接，所述第二按键的第一端连接与所述第二电阻的第二端，所述第二按键的第二端接地。

6.根据权利要求3所述的灰度传感器，其特征在于，所述灰度采集单元包括第三电阻、光电耦合器、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及发光二极管；

所述第三电阻的第一端接供电电源，所述第三电阻的第二端与所述光电耦合器的第一输入端连接，所述光电耦合器的第二输入端接地，所述光电耦合器的第一输出端接供电电源，所述光电耦合器的第二输出端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端接地，所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接所述发光二极管的正极，所述发光二极管的负极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端接供电电源，所述发光二极管的正极与所述主控模块连接。

7.根据权利要求4所述的灰度传感器，其特征在于，所述接口模块包括接口转换芯片、USB接口、第七电阻、第八电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第二晶振以及第六电容；

所述USB接口的接地引脚接地，所述USB接口的电源引脚接供电电源，所述USB接口的正数据引脚与所述第七电阻的第一端连接，所述USB接口的负数据引脚与所述第八电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述接口转换芯片的正数据引脚连接，所述第八电阻的第二端与所述接口转换芯片的负数据引脚连接，所述第三电容的第一端接地，所述第三电容的第二端接供电电源，所述第三电容的第一端与所述接口转换芯片的接地引脚连接，所述第三电容的第二端与所述接口转换芯片的电源引脚连接，所述第四电容的第一端与所述第二晶振的第一端连接，所述第四电容的第二端接地，所述第五电容的第一端与所述第二晶振的第二端连接，所述第五电容的第二端接地，所述第二晶振的第一端与所述接口转换芯片的第一时钟引脚连接，所述第二晶振的第二端与所述接口转换芯片的第二时钟引脚连接，所述第六电容的第一端与所述接口转换芯片的输出引脚连接，所述第六电容的第二端与所述主控模块连接。

8.一种灰度循迹传感模组，其特征在于，所述灰度循迹传感模组包括五个如权利1至7任意一项所述的灰度传感器；

所述五个灰度传感器依照预设分布连接方式进行连接。

9.根据权利要求8所述的灰度循迹传感模组，其特征在于，所述预设分布连接方式为金字塔型连接方式。

10.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括如权利要求8或9所述的灰度循迹传感模组。