CN219392849U - 微型集成式循线车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型集成式循线车，包括有顶板、底板、驱动电机、驱动轮、电池、控制电路和传感器电路，其中顶板和底板上下相对进行装配，两个驱动轮枢接在顶板的两侧，控制电路和传感器电路集成在顶板的底部，驱动电机和电池装配在顶板和底板之间的空隙内，驱动电机和电池均与控制电路和传感器电路相连接，电池为控制电路、传感器电路和驱动电机提供电力，驱动电机与两个驱动轮相连接，驱动电机驱使两个驱动轮进行转动，有益效果：循线车的重量和体积大幅缩小，能够在一张A4纸表面沿画线运行，同时控制系统完全基于模拟电子技术，能够用于练习焊板技能，锻炼动手能力；当用于娱乐时，本实用新型具有较高观赏性。

Description

微型集成式循线车

技术领域

本实用新型涉及一种循线车，特别涉及一种微型集成式循线车。

背景技术

目前，循线车是移动机器人的一种，在工业生产、物资输送、生活服务等领域发挥着重要的作用。循线车作为一种典型的控制系统，常常出现在高校教学和竞赛中，目前循线车普遍采用单片机控制，主要部件包括车底盘、单片机控制板、电池、DC-DC转换器、电机驱动模块，基于此类结构的循线车通常体积较大，车体较重，且使用者必须掌握至少一种单片机编程语言，门槛高，制作成本也高，需要足够大的实验场地。目前市场上还未有足够小巧，能够在A4纸张大小的场地表面运行的循线车。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有的循线车制作成本高、学习门槛高以及不够小型化，所导致的难以在中小学生群体中充当科普媒介的问题，而提供的一种微型集成式循线车。

本实用新型提供的微型集成式循线车包括有顶板、底板、驱动电机、驱动轮、电池、控制电路和传感器电路，其中顶板和底板上下相对进行装配，两个驱动轮枢接在顶板的两侧，控制电路和传感器电路集成在顶板的底部，驱动电机和电池装配在顶板和底板之间的空隙内，驱动电机和电池均与控制电路和传感器电路相连接，电池为控制电路、传感器电路和驱动电机提供电力，驱动电机与两个驱动轮相连接，驱动电机驱使两个驱动轮进行转动，控制电路和传感器电路相连接，控制电路根据传感器电路传输的信息控制驱动电机的工作。

顶板和底板均为印制电路板，顶板底部的两端分别焊接有排母，对应排母位置的底板顶面两端分别焊接有排针，顶板和底板之间通过排母和排针进行插接紧固。

顶板的顶面上装配有两个电位器用于调节循线车的循线灵敏度，两个电位器与控制电路相连接。

驱动电机装配有两个，两个驱动电机分别与两个驱动轮相连接，每个驱动电机驱使一个驱动轮进行转动，两个驱动电机均与控制电路相连接，两个驱动电机由控制电路控制工作。

底板的底部装配有四个传感器和一个LED灯，LED灯装配在底板底部的中线上，四个传感器两两一组分列在LED灯的两侧，四个传感器和一个LED灯均与传感器电路相连接，四个传感器均为光敏电阻，四个传感器用于采集光强信号，LED灯用于提供光源。

控制电路包括有三极管、电位器、电池和开关，其中三极管装配有四个，四个三极管两两一组构成两个达林顿管，两个达林顿管分别连接和控制两个驱动电机，电位器装配有两个，每个电位器还串联一个分压电阻，控制电路上还装配有双路电压比较器，双路电压比较器接收传感器电压信号后与电位器分压比较，判断深色线位置，根据深色线位置双路电压比较器控制两个达林顿管驱使两个驱动电机的启动和停止，控制电路还并联有两个上拉电阻，控制电路上装配的电池为整车提供电力，控制电路上装配的开关控制循线车电路的通断，传感器电路包括有四个传感器和一个LED灯，其中四个传感器和一个LED灯均为并联，四个传感器两两一组并联后的电路上分别串联有分压电阻，LED灯串联有限流电阻，控制电路和传感器电路通过顶板和底板上的排母和排针连接为循线车总电路。

上述的驱动电机、电位器、传感器、LED灯、三极管、双路电压比较器、分压电阻和上拉电阻均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。

本实用新型的工作原理：

本实用新型提供的微型集成式循线车在运行时根据深色的轨迹线与白色的背景对可见光吸收程度不同，相同强度的可见光照射在深色轨迹线和白色背景上时，深色轨迹线反射光弱，白色背景反射光强，利用光敏电阻来感受光线强弱，将光强转换成电信号输入到双路电压比较器，而双路电压比较器控制达林顿管的开启和关断，达林顿管开启时驱动电机有电流通过，开始转动。随着循线车一侧光敏电阻表面光照强度的减弱，电信号减小，当电信号小于可调电阻分压电路设置的参考电压时，对应一侧驱动电机停转，导致循线车朝该方向转向，从而使循线车自动沿深色轨迹线运行。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的微型集成式循线车的机械组件集成在上下两个印制电路板上，使循线车的重量和体积大幅缩小，能够在一张A4纸表面沿画线运行，同时控制系统完全基于模拟电子技术，使用者只需将全部电子元件焊接在顶板和底板上，并对各部件进行组装，组装完成后简单调试两个电位器，即能够使微型集成式循线车实现循线运行功能，无需像传统循线车那样编写循线程序；本实用新型提供的微型集成式循线车能够适应不同亮度的环境光，可靠性高，稳定性好。当作为教具使用时，本实用新型能够用于练习焊板技能，锻炼动手能力；当用于娱乐时，本实用新型具有较高观赏性。

附图说明

图1为本实用新型所述的微型集成式循线车整体结构示意图。

图2为本实用新型所述的顶板底部结构示意图。

图3为本实用新型所述的底板顶面结构示意图。

图4为本实用新型所述的底板底部结构示意图。

图5为本实用新型所述的控制电路结构示意图。

图6为本实用新型所述的传感器电路结构示意图。

上图中的标注如下：

1、顶板2、底板3、驱动电机4、驱动轮5、电池

6、控制电路7、传感器电路8、排母9、排针10、电位器

11、传感器12、LED灯13、三极管14、开关15、分压电阻

16、双路电压比较器17、上拉电阻18、限流电阻。

具体实施方式

请参阅图1至图6所示：

本实用新型提供的微型集成式循线车包括有顶板1、底板2、驱动电机3、驱动轮4、电池5、控制电路6和传感器电路7，其中顶板1和底板2上下相对进行装配，两个驱动轮4枢接在顶板1的两侧，控制电路6和传感器电路7集成在顶板1的底部，驱动电机3和电池5装配在顶板1和底板2之间的空隙内，驱动电机3和电池5均与控制电路6和传感器电路7相连接，电池5为控制电路6、传感器电路7和驱动电机3提供电力，驱动电机3与两个驱动轮4相连接，驱动电机3驱使两个驱动轮4进行转动，控制电路6和传感器电路7相连接，控制电路6根据传感器电路7传输的信息控制驱动电机3的工作。

顶板1和底板2均为印制电路板，顶板1底部的两端分别焊接有排母8，对应排母8位置的底板2顶面两端分别焊接有排针9，顶板1和底板2之间通过排母8和排针9进行插接紧固。

顶板1的顶面上装配有两个电位器10用于调节循线车的循线灵敏度，两个电位器10与控制电路6相连接。

驱动电机3装配有两个，两个驱动电机3分别与两个驱动轮4相连接，每个驱动电机3驱使一个驱动轮4进行转动，两个驱动电机3均与控制电路6相连接，两个驱动电机3由控制电路6控制工作。

底板2的底部装配有四个传感器11和一个LED灯12，LED灯12装配在底板1底部的中线上，四个传感器11两两一组分列在LED灯12的两侧，四个传感器11和一个LED灯12均与传感器电路7相连接，四个传感器11均为光敏电阻，四个传感器11用于采集光强信号，LED灯12用于提供光源。

控制电路6包括有三极管13、电位器10、电池5和开关14，其中三极管13装配有四个，四个三极管13两两一组构成两个达林顿管，两个达林顿管分别连接和控制两个驱动电机3，电位器10装配有两个，两个电位器10相并联，每个电位器10还串联一个分压电阻15，控制电路6上还装配有双路电压比较器16，双路电压比较器16接收传感器11电压信号后与电位器10分压比较，判断深色线位置，根据深色线位置双路电压比较器16控制两个达林顿管驱使两个驱动电机3的启动和停止，控制电路6还并联有两个上拉电阻17，控制电路6上装配的电池5为整车提供电力，控制电路6上装配的开关14控制循线车电路的通断，传感器电路7包括有四个传感器11和一个LED灯12，其中四个传感器11和一个LED灯12均为并联，四个传感器11两两一组并联后的电路上分别串联有分压电阻15，LED灯12串联有限流电阻18，控制电路6和传感器电路7通过顶板1和底板2上的排母8和排针9连接为循线车总电路。

上述的驱动电机3、电位器10、传感器11、LED灯12、三极管13、双路电压比较器16、分压电阻15和上拉电阻17均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。

本实用新型的工作原理：

本实用新型提供的微型集成式循线车在运行时根据深色的轨迹线与白色的背景对可见光吸收程度不同，相同强度的可见光照射在深色轨迹线和白色背景上时，深色轨迹线反射光弱，白色背景反射光强，利用光敏电阻来感受光线强弱，将光强转换成电信号输入到双路电压比较器16，而双路电压比较器16控制达林顿管的开启和关断，达林顿管开启时驱动电机3有电流通过，开始转动。随着循线车一侧光敏电阻表面光照强度的减弱，电信号减小，当电信号小于可调电阻分压电路设置的参考电压时，对应一侧驱动电机3停转，导致循线车朝该方向转向，从而使循线车自动沿深色轨迹线运行。

Claims (6)

1.一种微型集成式循线车，其特征在于：包括有顶板、底板、驱动电机、驱动轮、电池、控制电路和传感器电路，其中顶板和底板上下相对进行装配，两个驱动轮枢接在顶板的两侧，控制电路和传感器电路集成在顶板的底部，驱动电机和电池装配在顶板和底板之间的空隙内，驱动电机和电池均与控制电路和传感器电路相连接，电池为控制电路、传感器电路和驱动电机提供电力，驱动电机与两个驱动轮相连接，驱动电机驱使两个驱动轮进行转动，控制电路和传感器电路相连接，控制电路根据传感器电路传输的信息控制驱动电机的工作。

2.根据权利要求1所述的一种微型集成式循线车，其特征在于：所述的顶板和底板均为印制电路板，顶板底部的两端分别焊接有排母，对应排母位置的底板顶面两端分别焊接有排针，顶板和底板之间通过排母和排针进行插接紧固。

3.根据权利要求1所述的一种微型集成式循线车，其特征在于：所述的顶板的顶面上装配有两个电位器用于调节循环车的循迹灵敏度，两个电位器与控制电路相连接。

4.根据权利要求1所述的一种微型集成式循线车，其特征在于：所述的驱动电机装配有两个，两个驱动电机分别与两个驱动轮相连接，每个驱动电机驱使一个驱动轮进行转动，两个驱动电机均与控制电路相连接，两个驱动电机由控制电路控制工作。

5.根据权利要求1所述的一种微型集成式循线车，其特征在于：所述的底板的底部装配有四个传感器和一个LED灯，LED灯装配在底板底部的中线上，四个传感器两两一组分列在LED灯的两侧，四个传感器和一个LED灯均与传感器电路相连接，四个传感器均为光敏电阻，四个传感器用于采集光强信号，LED灯用于提供光源。

6.根据权利要求1或2或5所述的一种微型集成式循线车，其特征在于：所述的控制电路包括有三极管、电位器、电池和开关，其中三极管装配有四个，四个三极管两两一组构成两个达林顿管，两个达林顿管分别连接和控制两个驱动电机，电位器装配有两个，两个电位器相并联，每个电位器还串联一个分压电阻，控制电路上还装配有双路电压比较器，双路电压比较器接收传感器电压信号后与电位器分压比较，判断深色线位置，根据深色线位置双路电压比较器控制两个达林顿管驱使两个驱动电机的启动和停止，控制电路还并联有两个上拉电阻，控制电路上装配的电池为整车提供电力，控制电路上装配的开关控制循环车电路的通断，传感器电路包括有四个传感器和一个LED灯，其中四个传感器和一个LED灯均为并联，四个传感器两两一组并联后的电路上分别串联有分压电阻，LED灯串联有限流电阻，控制电路和传感器电路通过顶板和底板上的排母和排针连接为循线车总电路。