CN210244158U - 一种基于超声波传感器的小车避障系统 - Google Patents
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Abstract
为了解决现有技术中多采用HC‑SR04型超声波传感器而造成的精度较低的不足，本实用新型提供一种基于超声波传感器的小车避障系统，包括载具和设置在载具上的中央处理器、超声波测距模块组、驱动模块以及速度检测模块，其特征在于：所述的超声波测距模块组包括三个超声波测距模块且分别设置在载具的正前方、左前方以及右前方；其中，所述的三个超声波测距模块均与中央处理器电性连接。本实用新型通过US‑100超声波传感器作为主要的测量元件，而且在载具上同时设置三个超声波传感器作为检测点，提升了测量精度。本实用新型具有电路简单，测量精度高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及STM32应用领域，具体的说是一种基于超声波传感器的小车避障系统。
背景技术
目前，智能小车系统的研究是一个热门领域，它不受温度、湿度等外界因素的影响，针对地质勘探、危险探索、智能救援这些人类无法踏足地区的任务，具有广泛的应用前景。可作用于家居、工业等各个领域，如室内清洁机器人、快递分拣机器人等，小车避障则是实现机器人自动化的重要一环，目前常用的避障方式有激光避障、红外线避障、超声波避障等。
目前的用于避障的超声波传感器多采用HC-SR04型传感器。HC-SR04型传感器是现有的比较成熟的超声波传感器。但是，其在使用中存在精度降低的问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中多采用HC-SR04型超声波传感器而造成的精度较低的不足，本实用新型提供一种基于超声波传感器的小车避障系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于超声波传感器的小车避障系统，包括载具和设置在载具上的中央处理器、用于检测距离的超声波测距模块组、用于控制载具移动速度和/或转向的驱动模块以及用于检测载具移动速度的速度检测模块，其特征在于：所述的超声波测距模块组包括三个超声波测距模块且分别设置在载具的正前方、左前方以及右前方；其中，所述的三个超声波测距模块均与中央处理器电性连接，用于将测量的距离信号发送至中央处理器；中央处理器采集速度检测模块的速度数据，发送控制信号至驱动模块，控制载具的移动速度或转弯避障。
有益效果：本实用新型采用STM32F207单片机作为开发装置的核心，其外围通过US-100超声波传感器作为主要的测量元件，而且在载具上同时设置三个超声波传感器，作为检测点，提升了测量精度。本实用新型具有电路简单，测量精度高的优点。
附图说明
图1为本实用新型的系统整体结构示意图。
图2为本实用新型的US-100超声波模块原理图。
图3为本实用新型的霍尔转速计数检测模块原理图。
图4为本实用新型的L289N模块原理图。
图5为本使用新型的STM32F207原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1，一种基于超声波传感器的小车避障系统，包括载具和设置在载具上的中央处理器、用于检测距离的超声波测距模块组、用于控制载具移动速度和/或转向的驱动模块以及用于检测载具移动速度的速度检测模块，其特征在于：所述的超声波测距模块组包括三个超声波测距模块且分别设置在载具的正前方、左前方以及右前方；其中，所述的三个超声波测距模块均与中央处理器电性连接，用于将测量的距离信号发送至中央处理器；中央处理器采集速度检测模块的速度数据，发送控制信号至驱动模块，控制载具的移动速度或转弯避障。
具体实施例I：如图2～5，一种基于超声波传感器的小车避障系统，中央处理器采用STM32F207芯片，它是一种高性能的32位微控制器，数据RAM大小为128KB，最大时钟频率达到180MHz，具有性能高、容量大、价格低的特点；超声波模块采用电平触发模式的US-100，它能够实现较高精度的非接触测距功能，拥有较宽的电压输入范围，静态功耗低。并且自带温度补偿传感器，可对测距结果进行自动校正，同时，具有串口、GPIO等多种通信方式，具有精度高的优点。驱动模块采用L289N模块，它具有驱动能力强，发热量低，抗干扰能力强的特点。并且可以使用内置的78M05通过驱动电源部分取电工作，同时，使用大容量滤波电容，续流保护二极管，可以提高可靠性；速度检测模块采用霍尔转速计数检测模块；其中，三组超声波模块分别为：US-100_1、US-100_2以及US-100_3。
其中，STM32F207芯片的PA1管脚与US-100_1的US-tring1端连接；STM32F207芯片的PA2管脚与US-100_2的US-tring2端连接；STM32F207芯片的PA3管脚与US-100_3的US-tring3端连接。
且STM32F207芯片的PA4管脚与US-100_1的US-echo1端连接；STM32F207芯片的PA5管脚与US-100_2的US-echo2端连接；STM32F207芯片的PA6管脚与US-100_3的US-echo3端连接。
且US-100_1、US-100_2以及US-100_3共电源且共地设置。
其中，STM32F207芯片的PB1管脚与霍尔转速计数检测模块的输出端连接，用于采集载具的运动速度。
其中，STM32F207芯片的PB2管脚与L289N模块的ENA管脚连接；STM32F207芯片的PB3管脚与L289N模块的IN1管脚连接，L289N模块的输出端控制减速电机，该减速电机的型号可以为JGY370。
本实施例中所述的基于US100超声波传感器的测距控制系统中，还包括电池，该电池与中央处理器、超声波测距模块组、驱动模块以及速度检测模块电性连接，用于为其供电。
需要明确的是：所述的载具可以是机器人或小车或其他可移动的载物或非载物物体，该载具通过上述减速电机驱动。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易变化或替换，都属于本实用新型的保护范围之内。因此本实用新型的保护范围所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种基于超声波传感器的小车避障系统，包括载具和设置在载具上的中央处理器、用于检测距离的超声波测距模块组、用于控制载具移动速度和/或转向的驱动模块以及用于检测载具移动速度的速度检测模块，其特征在于：所述的超声波测距模块组包括三个超声波测距模块且分别设置在载具的正前方、左前方以及右前方；其中，所述的三个超声波测距模块均与中央处理器电性连接，用于将测量的距离信号发送至中央处理器；中央处理器采集速度检测模块的速度数据，发送控制信号至驱动模块，控制载具的移动速度或转弯避障。
2.根据权利要求1所述的一种基于超声波传感器的小车避障系统，其特征在于：中央处理器的I/O模式的接口分别连接三个超声波测距模块、驱动模块以及速度检测模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于超声波传感器的小车避障系统，其特征在于：中央处理器采用STM32F207芯片；超声波模块采用电平触发模式的US-100；驱动模块采用L289N模块；速度检测模块采用霍尔转速计数检测模块；
其中，STM32F207芯片的PA1～PA3管脚与三个US-100的US-tring端分别连接；STM32F207芯片的PA4～PA6管脚与三个US-100的US-echo端分别连接；三个US-100共电源且共地；
其中，STM32F207芯片的PB1管脚与霍尔转速计数检测模块的输出端连接，用于采集载具的运动速度；
其中，STM32F207芯片的PB2管脚与L289N模块的ENA管脚连接；STM32F207芯片的PB3管脚与L289N模块的IN1管脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于超声波传感器的小车避障系统，其特征在于：还包括电池，该电池与中央处理器、超声波测距模块组、驱动模块以及速度检测模块电性连接，用于为其供电。
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Publications (1)
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| CN210244158U true CN210244158U (zh) | 2020-04-03 |
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2019
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