專利名稱：電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，特別是一種將方便、準(zhǔn)確、安全性好 等性能集于一體的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]當(dāng)今社會(huì)隨著生活質(zhì)量的提高，對娛樂從最簡單的手工玩具到現(xiàn)在的高科技玩 具，例如在農(nóng)村自己做的小木車到現(xiàn)在的智能遙控制電動(dòng)車和遙控小飛機(jī)，使現(xiàn)在的孩 子從小就有一種高科技的存在，使孩子的大腦從小就得到鍛煉。當(dāng)今具有自動(dòng)完成電動(dòng) 車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測玩具的很少，要么控制復(fù)雜，要么價(jià)格比較貴，并且要借助一些 外圍信號才能得到很好的完成電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡。[0003]本實(shí)用新型在現(xiàn)在存在的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)給予了改正，不需要 借助外圍信號就能很好的實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡。提高了孩子傳統(tǒng)的游戲智能水 平，容易實(shí)現(xiàn)及推廣，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)性能好。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種運(yùn)動(dòng)性能程度高、易于推廣，便 于使用的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)。[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是[0006]本實(shí)用新型的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，是將路面檢測到的信息傳給控 制器(1)使小車自動(dòng)尋跡找到A點(diǎn)，這時(shí)小車?yán)^續(xù)前進(jìn)到達(dá)平衡點(diǎn)C時(shí)，由雙軸傾角傳 感器通過角度傳感器與單片機(jī)RS485通信接口將小車的左右傾角信息采集到控制器(1) 使小車在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持平衡，小車能夠?qū)崿F(xiàn)在蹺蹺板上180度旋轉(zhuǎn)，將小車在蹺蹺 板停流的時(shí)間用控制器(2)將信息通過液晶顯示模塊顯示出來，當(dāng)規(guī)定時(shí)間到時(shí)小車自 動(dòng)尋找到A點(diǎn)返回到初始位置。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，平衡時(shí)A、B兩端與地面的距離差d = |dA-db|<10mm,構(gòu)成一個(gè)完整的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，從而使本電動(dòng)車蹺蹺 板運(yùn)動(dòng)平衡裝置把方便、準(zhǔn)確、安全性好等性能集于一體。具有信息化程度高、成本低 廉、易于推廣，便于使用的特點(diǎn)。


[0007]圖1是本實(shí)用新型的整體框圖；[0008]圖2是本實(shí)用新型控制器megal6的電路原理圖；[0009]圖3是本實(shí)用新型控制器mega48的電路原理圖；[0010]圖4是本實(shí)用新型I^98N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖；[0011]圖5是本實(shí)用新型光電對管檢測電路圖；[0012]圖6是本實(shí)用新型的報(bào)警電路；[0013]圖7是本實(shí)用新型的角度傳感器與單片機(jī)連接的RS485通信接口 ；[0014]圖8是本實(shí)用新型的電源電路原理圖；[0015]圖9是本實(shí)用新型的液晶顯示模塊的接口 ；[0016]圖10是本的系統(tǒng)程序流程。[0017]圖11是本實(shí)用新型的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)軌跡。[0018]其中[0019]1 控制器mega48 2控制器megal6[0020]3 路面檢測模塊 4 蹺蹺板平衡模塊[0021]6 啟動(dòng)輸入按鈕 7 液晶顯示模塊[0022]8 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 9 左右輪電機(jī)[0023]10光電對管檢測電路11 L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路具體實(shí)施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖給出具體實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平 衡檢測裝置是如何實(shí)現(xiàn)的。[0025]本實(shí)用新型的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，由路面檢測模塊、蹺蹺板平衡 模塊、各點(diǎn)位置檢測模塊、啟動(dòng)輸入按鈕、液晶顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、左右輪電機(jī) 及控制器(1)和控制器( 組成，構(gòu)成一個(gè)完整電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)。[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，具有控制器1，還 包括有與控制器(1)的輸入端相連用于向控制器(1)提供路面檢測的運(yùn)動(dòng)軌跡圖5 ；與控 制器1的輸入端相連用于向控制器1提供小車運(yùn)動(dòng)平衡的通信模塊圖7，本作品的難點(diǎn)在 于電動(dòng)車以最快的速度達(dá)到平衡，因此對其雙軸傾角傳感器信號的處理采用數(shù)字PI控 制算法。連續(xù)形式的PI控制器的數(shù)學(xué)模型可以表示為[0027]
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，具有控制器(1)，其特征在于，還包括有與 控制器⑴的輸入端相連用于向控制器⑴提供路面檢測模塊⑶；與控制器⑴的輸入 端相連用于向控制器(1)提供蹺蹺板平衡模塊(4)；與控制器(1)的輸出端相連用于將控 制器⑴所處理的信號去控制控制器⑵；以及與控制器⑴的輸出端相連用于將控制器 ⑴所處理的信息去控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的蹺蹺 板平衡模塊(4)包括于雙軸傾角傳感器通過RS485通信接口(10)與控制器(1)相連，完 成電動(dòng)車平衡檢測的密集采集，得到完整的運(yùn)動(dòng)軌跡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的路面 檢測模塊⑶包括于光電對管檢測電路(10)與控制器⑴相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊⑶包括有I^98N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(11)與控制器⑴相連，完成左右電機(jī)的驅(qū) 動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制 器(1)的輸出還設(shè)置有控制器O)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制 器O)的輸出還設(shè)置有顯示模塊(7)完成顯示功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制 器(1)上還設(shè)置有啟動(dòng)和停止按鈕(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制 器(1)上還設(shè)置有RS485通信接口(10)。
專利摘要一種電動(dòng)車蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)由6個(gè)部分組成電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)模塊、軌跡探測模塊、平衡檢測模塊、電動(dòng)車控制模塊、控制部分以及輸入輸出模塊等。電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電路完成電動(dòng)車的轉(zhuǎn)向和速度控制；軌跡探測模塊控制電動(dòng)車行進(jìn)方向，使電動(dòng)車準(zhǔn)確找到蹺蹺板并在其上面按照給定的軌跡運(yùn)動(dòng)，完成預(yù)定任務(wù)；平衡檢測模塊達(dá)到給定預(yù)定位置使電動(dòng)車與平衡塊平衡并檢測該平衡是否達(dá)到要求；控制部分功能主要是啟動(dòng)電動(dòng)車、計(jì)時(shí)行駛時(shí)間、并且負(fù)責(zé)和檢測控制系統(tǒng)通信；輸入輸出模塊完成人機(jī)接口，完成指令的輸入和輸出。檢測控制系統(tǒng)通過各傳感器檢測電動(dòng)車預(yù)定軌跡和蹺蹺板的傾斜角度等，并將信號送入單片機(jī)，經(jīng)處理后，控制電動(dòng)車運(yùn)行，使電動(dòng)車能夠準(zhǔn)確找到蹺蹺板，并使蹺蹺板達(dá)到平衡。從而使本實(shí)用新型電動(dòng)蹺蹺板運(yùn)動(dòng)平衡檢測系統(tǒng)將準(zhǔn)確控制、安全性好等性能集于一體，具有信息化程度高，便于使用等特點(diǎn)。
文檔編號G05B19/02GK201811821SQ20102022021
公開日2011年4月27日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者吳興利, 田立國 申請人:天津工程師范學(xué)院