CN215068848U - 一种可视化编程智能小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化控制技术领域，提供了一种可视化编程智能小车，编程系统上位机能将在线编译好的模块系统，下载到可编程控制器模块中，从而控制移动模块的运动，超声波模块，能够检测可视化编程智能小车与前方障碍物之间的距离，并将检测到的距离信号处理后传输给控制模块；光敏传感器能够对可视化编程智能小车前方的路况图像进行采集，并将采集到的图像传输至控制模块，控制模块接收并处理超声波模块和光敏传感器发送的信号，并控制移动模块、灯光模块以及语音警报模块，该可视化编程智能小车，能随时随地完成编程算法，可以摆脱对计算机的依赖，设计简单，操作方便，造价低廉，降低生产成本。

Description

一种可视化编程智能小车

技术领域

本实用新型属于自动化控制技术领域，具体涉及一种可视化编程智能小车。

背景技术

近些年来，随着互联网的快速蓬勃发展，学习编程已经成为学生必不可少的一项技能，也是各高等院校、高职高专、技校中有关专业的必修课程。目前，各学校开展有关编程的训练课程，都需要在机房利用电脑才能完成，导致教学模式固定、不方便以及成本投入较高。因此亟需研发一种更加灵活方便、成本较低的编程设备。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可视化编程智能小车。

本实用新型提供了一种可视化编程智能小车，具有这样的特征，包括：车底板；移动模块，设置在车底板上，用于驱动可视化编程智能小车进行移动；可编程控制器模块，设置在车底板上，用于控制移动模块；编程系统上位机，设置在车底板上，与可编程控制器模块连接，用于进行编程算法；显示模块，设置在车底板上，与所述编程系统上位机连接，用于显示编程系统上位机的编程算法。

在本实用新型提供的可视化编程智能小车中，还可以具有这样的特征：其中，可编程控制器模块包括：超声波模块，用于检测所述可视化编程智能小车前方的障碍物；光敏传感器，用于检测所述可视化编程智能小车前方的路况；灯光模块；语音警报模块；控制模块，用于接收超声波模块和光敏传感器的信号，并控制移动模块、灯光模块以及语音警报模块。

在本实用新型提供的可视化编程智能小车中，还可以具有这样的特征：其中，编程系统上位机具有USB接口，用于连接鼠标和键盘。

在本实用新型提供的可视化编程智能小车中，还可以具有这样的特征：其中，显示模块包括第一亚克力板、第二亚克力板和显示屏，第一亚克力板固定设置在车底板上；第二亚克力板一端与第一亚克力板一端铰接；显示屏固定安装在第二亚克力板上。

在本实用新型提供的可视化编程智能小车中，还可以具有这样的特征：其中，移动模块包括：两个万向轮，分别设置在车底板的两侧；两个电机，分别用于驱动两个万向轮。

在本实用新型提供的可视化编程智能小车中，还可以具有这样的特征：其中，车底板为不锈钢板。

在本实用新型提供的可视化编程智能小车中，还可以具有这样的特征：其中，可视化编程智能小车长20cm、宽15cm、高15cm

在本实用新型提供的可视化编程智能小车中，还可以具有这样的特征：其中，编程系统上位机为树莓派4控制器。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型所涉及的可视化编程智能小车，因为具有编程系统上位机，能随时随地完成编程算法，可以摆脱对计算机的依赖，设计简单，操作方便，造价低廉，降低生产成本。

进一步地，因为可编程控制器模块与编程系统上位机连接，移动模块又与可编程控制器模块连接，所以可视化编程智能小车能够通过编程系统上位机将在线编译好的模块系统直接下载到可编程控制器系统中，从而实现对可视化编程智能小车的控制，操作简单，效果直观，适合高校教学使用。

进一步地，因为显示模块与所述编程系统上位机连接，能够显示编程系统上位机的编程算法，教学时可直接展示，效果直观。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中可视化编程智能小车的结构示意图。

附图标记：可视化编程智能小车100、车底板10、移动模块20、可编程控制器模块30、超声波模块31、光敏传感器32、灯光模块33、语音警报模块34以及控制模块35、编程系统上位机40、显示模块50。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本实用新型一种可视化编程智能小车作具体阐述。

<实施例>

本实施例详细阐述可视化编程智能小车的具体结构和使用方法。

图1是本实用新型的实施例中可视化编程智能小车的结构示意图。

如图1所示，可视化编程智能小车100长20cm、宽15cm、高15cm，包括：车底板10、移动模块20、可编程控制器模块30、编程系统上位机40、显示模块50以及电源模块(图中未示出)。

车底板10为长18cm、宽15cm、厚度0.5cm的不锈钢板。

移动模块20，设置在车底板10上，包括两个万向轮(图中未示出)和两个电机(图中未示出)。两个万向轮分别设置在车底板10的两侧，两个电机与控制模块35连接，控制模块35通过输出的高低PWM波形对电机完成高低速控制，从而驱动两个万向轮，继而控制可视化编程智能小车100的行径路线。

可编程控制器模块30，设置在车底板10上，包括超声波模块31、光敏传感器32、灯光模块33、语音警报模块34以及控制模块35，内置3.7V充电电池单独供电。

超声波模块31，探测距离为0cm-500cm，探测精度为0.3cm±1％，能够检测可视化编程智能小车100与前方障碍物之间的距离，并将检测到的距离信号处理后传输给控制模块35。本实施例中，超声波模块31选用HC-SR04超声波模块。

光敏传感器32，能够对可视化编程智能小车100前方的路况图像进行采集，并将采集到的图像以60帧/s的速度传输至控制模块34。本实施例中，光敏传感器32选用光敏二极管，能区别道路行驶过程中黑白线。沿着白底黑线循迹。

灯光模块33，包括探照灯以及流水灯，探照灯能在车辆行驶过程中提供照明，流水灯等提供安全警报、或者转弯信号，由控制模块35控制探照灯以及流水灯的开关。本实施例中，探照灯、流水灯选用LED灯。

语音警报模块34，由控制模块35控制警报的开关。本实施例中，语音警报模块34选用LD3320模块，能在车辆遇到障碍物或者车距较近时发出警报。

控制模块35分别与超声波模块31、光敏传感器32、灯光模块33以及语音警报模块34电连接，进而通过接收和输出电信号对各个模块的工作进行处理和控制。控制模块35存储有用于对可视化编程智能小车100的各个模块的工作进行控制和处理的计算机程序，能够接收并处理超声波模块31和光敏传感器32发送的信号，并控制移动模块20、灯光模块33以及语音警报模块34。本实施例中，控制模块340采用mocro-bitV2可编程控制模块，搭载IO口拓展板。

编程系统上位机40，设置在车底板10上，与可编程控制器模块30实现USB接口连接，编程系统上位机40还具有与鼠标和键盘连接的USB接口。在通电情况下，能将在线编译好的模块系统，直接下载到可编程控制器模块30中，从而实现对可视化编程智能小车100的控制。本实施例中，编程系统上位机40采用树莓派4控制器，内置wifi,能实现联网功能。

显示模块50，设置在车底板10上，与编程系统上位机40连接，包括第一亚克力板、第二亚克力板和显示屏。第一亚克力板四周通过铜螺柱固定设置在车底板10上，第二亚克力板一端与第一亚克力板一端铰接，第二亚克力板另一端与第一亚克力板另一端通过活动支架可调节连接，显示屏固定安装在第二亚克力板上。本实施例中，显示屏530采用TFT屏幕，能够显示在编程系统上位机上进行的编程。

电源模块，使用双输出5V 3A可充电电池，采用可调电压模块装置，具有2个输出口,一个输出口作为编程系统上位机40的供电接口，另一个输出口作为显示屏的供电接口。

本实施例提供的可视化编程智能小车100的工作过程如下：

使用者打开电源模块的开关，通过编程系统上位机40将在线编译好的模块系统，下载到可编程控制器模块30中，从而控制移动模块20中的电机，继而驱动万向轮带动整个可视化编程智能小车100的运动。可视化编程智能小车100运动过程中，超声波模块31能够检测可视化编程智能小车100与前方障碍物之间的距离，并将检测到的距离信号处理后传输给控制模块35；光敏传感器32能够对可视化编程智能小车100前方的路况图像进行采集，并将采集到的图像传输至控制模块34，控制模块350接收并处理超声波模块31和光敏传感器32发送的信号，根据接收到的信号控制移动模块20继续前进、停止前进或转向；控制灯光模块33中探照灯以及流水灯的开关，探照灯为车辆行驶过程中提供照明，流水灯提供安全警报、或者转弯信号；以及控制语音警报模块34的开关，在车辆遇到障碍物或者车距较近时发出警报。与此同时，显示模块50上的显示屏会实时显示编程系统上位机40上进行的编程算法内容，为了方便向学生们展示显示屏上的内容，可以通过调节第一亚克力板与第二亚克力板之间的活动支架，将显示屏调整到合适角度。

实施例的作用与效果

根据本实施例所提供的可视化编程智能小车，因为具有编程系统上位机，能随时随地完成编程算法，可以摆脱对计算机的依赖，设计简单，操作方便，造价低廉，降低生产成本。

进一步地，因为可编程控制器模块与编程系统上位机连接，移动模块又与可编程控制器模块连接，所以可视化编程智能小车能够通过编程系统上位机将在线编译好的模块系统直接下载到可编程控制器系统中，从而实现对可视化编程智能小车的控制，操作简单，效果直观，适合高校教学使用。

进一步地，因为显示模块与所述编程系统上位机连接，能够显示编程系统上位机的编程算法，教学时可直接展示，效果直观。

进一步地，因为控制模块通过接收和输出电信号对各个模块的工作进行处理和控制，所以能够接收并处理超声波模块和光敏传感器发送的信号，实施控制移动模块、灯光模块以及语音警报模块，操作方便，效果直观。

进一步地，因为第二亚克力板一端与第一亚克力板一端铰接且第二亚克力板另一端与第一亚克力板另一端通过活动支架可调节连接，显示屏又固定安装在第二亚克力板上，所以使用时可以通过调节活动支架来调节显示屏的角度，使用方便。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可视化编程智能小车，其特征在于，包括：

车底板；

移动模块，设置在所述车底板上，用于驱动所述可视化编程智能小车进行移动；

可编程控制器模块，设置在所述车底板上，用于控制所述移动模块；

编程系统上位机，设置在所述车底板上，与所述可编程控制器模块连接，用于进行编程算法；

显示模块，设置在所述车底板上，与所述编程系统上位机连接，用于显示所述编程系统上位机的编程算法。

2.根据权利要求1所述的可视化编程智能小车，其特征在于：

其中，可编程控制器模块包括：

超声波模块，用于检测所述可视化编程智能小车前方的障碍物；

光敏传感器，用于检测所述可视化编程智能小车前方的路况；

灯光模块；

语音警报模块；

控制模块，用于接收所述超声波模块和所述光敏传感器的信号，并控制所述移动模块、所述灯光模块以及所述语音警报模块。

3.根据权利要求1所述的可视化编程智能小车，其特征在于：

其中，所述编程系统上位机具有USB接口，用于连接鼠标和键盘。

4.根据权利要求1所述的可视化编程智能小车，其特征在于：

其中，所述显示模块包括第一亚克力板、第二亚克力板和显示屏，

所述第一亚克力板固定设置在所述车底板上；

所述第二亚克力板一端与所述第一亚克力板一端铰接；

所述显示屏固定安装在所述第二亚克力板上。

5.根据权利要求1所述的可视化编程智能小车，其特征在于：

其中，所述移动模块包括：

两个万向轮，分别设置在所述车底板的两侧；

两个电机，分别用于驱动两个所述万向轮。

6.根据权利要求1所述的可视化编程智能小车，其特征在于：

其中，所述车底板为不锈钢板。

7.根据权利要求1所述的可视化编程智能小车，其特征在于：

其中，所述可视化编程智能小车长20cm、宽15cm、高15cm。

8.根据权利要求1所述的可视化编程智能小车，其特征在于：

其中，所述编程系统上位机为树莓派4控制器。

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