一種智能遙控小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能遙控小車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)今電子科學(xué)技術(shù)的的不斷發(fā)展，人工智能研究的不斷深入，智能機(jī)器人的研究也不斷得以突破。但是傳統(tǒng)的遙控小車也存在一些問(wèn)題:如大多都局限于單一的遙控操作，無(wú)法在無(wú)線遙控控制的同時(shí)，主動(dòng)避障，防止由于操作不當(dāng)引起撞擊。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種智能遙控小車，在無(wú)線遙控的同時(shí)，如遇障礙物，能夠轉(zhuǎn)為制動(dòng)模式，退至安全距離后再自動(dòng)恢復(fù)到遙控模式，從而有效防止由于操作不當(dāng)引起的撞擊。
[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:一種智能遙控小車，包括遙控器和車體，所述車體前端安裝有超聲波傳感器模塊，所述車體上還設(shè)置有控制模塊；所述遙控器包括單片機(jī)、按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，所述按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊分別與所述單片機(jī)連接；所述控制模塊包括單片機(jī)、舵機(jī)、穩(wěn)壓模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，所述電源模塊分別連接有所述穩(wěn)壓模塊和所述舵機(jī)，所述穩(wěn)壓模塊分別連接有所述超聲波傳感器模塊和所述單片機(jī)，所述單片機(jī)上連接有所述舵機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波傳感器模塊。
[0005]優(yōu)選的，所述車體為四輪小車。
[0006]優(yōu)選的，所述單片機(jī)選用TM4C123G。
[0007]優(yōu)選的，所述顯示模塊采用IXD顯示屏。
[0008]優(yōu)選的，所述超聲波傳感器模塊選用HC-SR04，采用直流+5V供電，Trig端口和Echo端口分別和單片機(jī)I/O接口連接。
[0009]優(yōu)選的，所述無(wú)線收發(fā)模塊選用NRF24101+，采用直流3.3V到5V供電，SCK端口接單片機(jī)的SSI時(shí)鐘端口，MIS0端口接單片機(jī)SSI的SSRx端口，MIS0端口接單片機(jī)SSI的SSTx端口，CE端口和CSN端口分別與單片機(jī)的I/O端口連接。
[0010]優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓模塊采用LM7805，INPUT端輸入+12V直流電壓，GND端接地，OUTPUT輸出+5V，為所述單片機(jī)和所述超聲波傳感器模塊供電。
[0011]優(yōu)選的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括后輪驅(qū)動(dòng)電路和直流電機(jī)，所述后輪驅(qū)動(dòng)電路選用L298N，采用雙橋驅(qū)動(dòng)，直流12V供電，使能接高電平，IN1、IN3分別接所述單片機(jī)輸出的PWM波，IN2、IN4接地或置低，OUT 1、0UT2接所述四輪小車后輪左方直流電機(jī)，0UT3、0UT4接所述四輪小車后輪右方直流電機(jī)。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述舵機(jī)連接所述四輪小車的兩前輪。
[0013]本實(shí)用新型的工作原理，智能遙控小車在行駛過(guò)程中接受遙控器的控制，兩者之間通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行通信，智能遙控小車采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪，舵機(jī)控制前輪轉(zhuǎn)向的模式，可由遙控器上按鍵陣指揮智能遙控小車前進(jìn)、后退、停車、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，其狀態(tài)可從顯示屏上觀察；當(dāng)行進(jìn)過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，由智能遙控小車前端安裝的超聲波傳感器模塊測(cè)距，并將障礙物距離的數(shù)據(jù)返回給單片機(jī)，如果小于設(shè)置的危險(xiǎn)距離，單片機(jī)控制直流電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)，緊急剎車，同時(shí)發(fā)出聲光提示警報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操控的同時(shí)自動(dòng)避障，能夠成功防止由操作不當(dāng)造成的前方撞擊。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果，采用后輪驅(qū)動(dòng)，前輪轉(zhuǎn)向的模式，可在行駛過(guò)程中靈活轉(zhuǎn)向；通過(guò)安裝超聲波傳感器模塊測(cè)距，可以在手動(dòng)操控的同時(shí)自動(dòng)避障，能夠成功防止由操作不當(dāng)造成的前方撞擊，并且能夠在LCD屏幕實(shí)時(shí)顯示參數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型遙控器原理圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型控制模塊原理圖；
[0017]圖3為無(wú)線收發(fā)模塊NRF24L01+電路圖；
[0018]圖4為超聲波傳感器模塊HC-SR04電路圖；
[0019]圖5為穩(wěn)壓模塊LM7805電路圖；
[0020]圖6為后輪驅(qū)動(dòng)L298N電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。所提供的實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型的說(shuō)明，而不以任何方式限制本實(shí)用新型揭示的其余內(nèi)容。
[0022]實(shí)施例1、如圖1、圖2所示，一種智能遙控小車，包括遙控器和車體，所述車體前端安裝有超聲波傳感器模塊，所述車體上還設(shè)置有控制模塊；所述遙控器包括單片機(jī)、按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，所述按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊分別與所述單片機(jī)連接；所述控制模塊包括單片機(jī)、舵機(jī)、穩(wěn)壓模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，所述電源模塊分別連接有所述穩(wěn)壓模塊和所述舵機(jī)，所述穩(wěn)壓模塊分別連接有所述超聲波傳感器模塊和所述單片機(jī)，所述單片機(jī)上連接有所述舵機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波傳感器模塊。
[0023]單片機(jī)選用TI公司的TM4C123G作主控單片機(jī)。
[0024]顯示模塊采用LCD顯示屏，用于顯示當(dāng)前智能遙控小車的速度，轉(zhuǎn)向以及前進(jìn)方向等信息，還包含小車點(diǎn)陣顯示模型。
[0025]如圖3所示，遙控器的無(wú)線收發(fā)模塊采用NRF24101+單片無(wú)線收發(fā)器芯片，四輪車架上的無(wú)線收發(fā)模塊也采用與該單片無(wú)線收發(fā)器芯片配對(duì)使用的NRF24L01+芯片；采用直流3.3V到5V供電，SCK接口接單片機(jī)的SSI時(shí)鐘接口，MIS0端口接單片機(jī)SSI的SSRx端口，MIS0端口接單片機(jī)SSI的SSTx端口，CE端口和CSN端口分別與單片機(jī)的I/O 口連接。
[0026]如圖4所示，超聲波傳感器模塊選用HC-SR04超聲波測(cè)距模塊，可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)3mm ;模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路；用于監(jiān)測(cè)智能遙控小車車體到前方障礙物的距離，采用直流+5V供電，Trig端口和Echo端口分別和單片機(jī)I/O接口連接。
[0027]如圖5所示，穩(wěn)壓模塊采用三端穩(wěn)壓集成電路LM7805，用于降壓和穩(wěn)壓；INPUT端可輸入+5V到+36V直流電壓，GND端接地，OUTPUT接輸出，本實(shí)用新型采用從電源模塊輸入+12V直流電壓，+5V輸出給單片機(jī)和超聲波傳感器供電。
[0028]如圖6所示，后輪驅(qū)動(dòng)電路采用L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，采用雙橋驅(qū)動(dòng)，直流12V供電，使能接高電平，INUIN3分別接單片機(jī)輸出的PWM波，IN2、IN4接地或置低，0UTU0UT2接后輪左方電機(jī)，0UT3、0UT4接后輪右方電機(jī)，L298N模塊可增大單片機(jī)端口的驅(qū)動(dòng)電流。
[0029]直流電機(jī)直接與后輪相連作為智能遙控小車動(dòng)力，舵機(jī)與前輪相連用于智能遙控小車方向控制。
[0030]本實(shí)用新型的遙控器上裝有按鍵陣用于人為控制輸入，配有IXD屏幕實(shí)時(shí)顯示參數(shù)，采用無(wú)線收發(fā)模塊NRF24L01+實(shí)現(xiàn)遙控器與智能遙控小車間的通信，硬件系統(tǒng)采用TI公司的TM4C123G單片機(jī)做主控，智能遙控小車采用L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)作為后輪驅(qū)動(dòng)裝置，舵機(jī)控制前輪轉(zhuǎn)向以控制方向的模式，通過(guò)NRF24L01+將來(lái)自遙控器發(fā)出的指令傳送給單片機(jī)以控制智能遙控小車的運(yùn)動(dòng)；智能遙控小車前端安裝有HC-SR04超聲波測(cè)距模塊，它具有非接觸式距離感測(cè)功能，可將測(cè)量到的智能遙控小車車體與前方障礙物的距離返回給單片機(jī)TM4C123G，使之作出應(yīng)急處理，如果該距離小于預(yù)警距離，智能遙控小車即由遙控模式自動(dòng)轉(zhuǎn)為制動(dòng)模式，單片機(jī)TM4C123G發(fā)出指令L298N停止驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，禁止智能遙控小車再前進(jìn)；當(dāng)智能遙控小車后退至安全距離后可自動(dòng)恢復(fù)到遙控模式，既能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制又能在手動(dòng)操作的同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)距離控制，從而有效地防止了由于操作不當(dāng)引起的撞擊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能遙控小車，其特征在于:包括遙控器和車體，所述車體前端安裝有超聲波傳感器模塊，所述車體上還設(shè)置有控制模塊；所述遙控器包括單片機(jī)、按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，所述按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊分別與所述單片機(jī)連接；所述控制模塊包括單片機(jī)、舵機(jī)、穩(wěn)壓模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，所述電源模塊分別連接有所述穩(wěn)壓模塊和所述舵機(jī)，所述穩(wěn)壓模塊分別連接有所述超聲波傳感器模塊和所述單片機(jī)，所述單片機(jī)上連接有所述舵機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波傳感器模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控小車，其特征在于:所述車體為四輪小車。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控小車，其特征在于:所述單片機(jī)選用TM4C123G。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控小車，其特征在于:所述顯示模塊采用LCD顯示屏。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控小車，其特征在于:所述超聲波傳感器模塊選用HC-SR04，采用直流+5V供電，Trig端口和Echo端口分別和單片機(jī)I/O接口連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控小車，其特征在于:所述無(wú)線收發(fā)模塊選用NRF24101+，采用直流3.3V到5V供電，SCK端口接單片機(jī)的SSI時(shí)鐘端口，MIS0端口接單片機(jī)SSI的SSRx端口，MIS0端口接單片機(jī)SSI的SSTx端口，CE端口和CSN端口分別與單片機(jī)的I/O端口連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控小車，其特征在于:所述穩(wěn)壓模塊采用LM7805，INPUT輸入+12V直流電壓，GND端接地，OUTPUT輸出+5V，為所述單片機(jī)和所述超聲波傳感器模塊供電。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能遙控小車，其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括后輪驅(qū)動(dòng)電路和直流電機(jī)，所述后輪驅(qū)動(dòng)電路選用L298N，采用雙橋驅(qū)動(dòng)，直流12V供電，使能接高電平，INK IN3分別接所述單片機(jī)輸出的PWM波，IN2、IN4接地或置低，0UT1、0UT2接所述四輪小車后輪左方直流電機(jī)，0UT3、0UT4接所述四輪小車后輪右方直流電機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能遙控小車，其特征在于:所述舵機(jī)連接所述四輪小車的兩前輪。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種智能遙控小車，包括遙控器和車體，車體前端安裝有超聲波傳感器模塊，車體上還設(shè)置有控制模塊；遙控器包括單片機(jī)、按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，按鍵陣、顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊分別與單片機(jī)連接；控制模塊包括單片機(jī)、舵機(jī)、穩(wěn)壓模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源模塊，電源模塊分別連接有穩(wěn)壓模塊和舵機(jī)，穩(wěn)壓模塊分別連接有超聲波傳感器模塊和單片機(jī)，單片機(jī)上連接有舵機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波傳感器模塊。該智能遙控小車可在行駛過(guò)程中靈活轉(zhuǎn)向；并可以在手動(dòng)操控的同時(shí)自動(dòng)避障，能夠成功防止由操作不當(dāng)造成的前方撞擊，并且能夠在LCD屏幕實(shí)時(shí)顯示參數(shù)。
【IPC分類】G05D1/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205068163
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520810713
【發(fā)明人】夏彤, 葉曉涵, 胡婷
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月19日