專利名稱：智能尋跡小車控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到自動(dòng)控制尋跡小車的設(shè)備或裝置。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)50年代，美國(guó)公司開發(fā)出世界上第一臺(tái)自主引導(dǎo)車系統(tǒng)，成為智能車輛應(yīng)用的開端，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人駕駛的智能控制功能。在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展下，智能車輛的研究不斷得到新的發(fā)展。80年代中后期，設(shè)計(jì)和制造智能車輛的浪潮席卷了全世界，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家的大批世界著名的公司開始對(duì)智能車輛平臺(tái)進(jìn)行了研制并取得一定的研究成果，促進(jìn)了智能車輛研究的整體進(jìn)步。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及智能控制技術(shù)的發(fā)展，智能車控制系統(tǒng)將在未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中起著重要的作用。智能車輛也叫無(wú)人車輛，是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策和多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感器、信息、通信、導(dǎo)航及白動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。它具有道路障礙自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)制動(dòng)、自動(dòng)保持安全距離、車速和巡航控制等功能。智能車輛的主要特點(diǎn)是在復(fù)雜的道路情況下，能自動(dòng)地操縱和駕駛車輛繞開障礙物并沿著預(yù)定的道路(軌跡)行進(jìn)。在原有的智能車輛系統(tǒng)的基礎(chǔ)上集成計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、傳感器設(shè)備等智能化技術(shù)設(shè)備，使智能車輛具備智能感知、自動(dòng)駕駛等多種功能逐漸成為了智能車輛研究的進(jìn)一步發(fā)展方向。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、安全可靠的智能尋跡小車控制裝置。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它具有對(duì)整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)，該電路的輸入端接檢測(cè)電路的輸出端、輸出端接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。本實(shí)用新型的檢測(cè)電路為二極管Dl的正極通過(guò)電阻R2接電容C4的一端和電源、負(fù)極接電容C4的另一端和地，二極管D2的負(fù)極通過(guò)電阻R3接電容C4的一端和電源并接集成電路Ul的16腳、正極接電容C4的另一端和地，二極管D3的正極通過(guò)電阻R4接電容C4的一端和電源、負(fù)極接電容C4的另一端和地，二極管D4的負(fù)極通過(guò)電阻R5接電容C4的一端和電源并接集成電路Ul的15腳、正極接電容C4的另一端和地；集成電路Ul的型號(hào)為 AT89C51。本實(shí)用新型的檢測(cè)電路采用兩個(gè)紅外二極管向路面發(fā)射紅外光，另外兩個(gè)二極管接受反射回來(lái)的紅外光信號(hào)，輸出到單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序進(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果輸出到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)小車兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可作為玩具小車的行跡的自動(dòng)控制器，也可作為無(wú)人駕駛機(jī)動(dòng)車輛行跡的自動(dòng)控制器。
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。圖2是本實(shí)用新型的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1在圖1中，本實(shí)用新型由檢測(cè)電路、單片機(jī)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路連接構(gòu)成。檢測(cè)電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)的輸出端接驅(qū)動(dòng)電路。檢測(cè)電路檢測(cè)到小車行駛軌跡的信號(hào)輸出到單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序進(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果輸出到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)小車兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。本實(shí)施例的檢測(cè)電路由二極管Dl 二極管D4、電阻R2 電阻R5、電容C4連接構(gòu)成。二極管Dl的正極通過(guò)電阻R2接電容C4的一端和電源、負(fù)極接電容C4的另一端和地，二極管D2的負(fù)極通過(guò)電阻R3接電容C4的一端和電源并接單片機(jī)系統(tǒng)、正極接電容C4的另一端和地，二極管D3的正極通過(guò)電阻R4接電容C4的一端和電源、負(fù)極接電容C4的另一端和地，二極管D4的負(fù)極通過(guò)電阻R5接電容C4的一端和電源并接單片機(jī)系統(tǒng)、正極接電容C4的另一端和地。小車行駛過(guò)程中二極管D1、二極管D3不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色地面時(shí)發(fā)生漫發(fā)射，反射光被二極管D2、二極管D4接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，二極管D2、二極管D4接收不到信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測(cè)。檢測(cè)到小車行跡的信號(hào)直接輸出到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本實(shí)施例的單片機(jī)系統(tǒng)由集成電路Ul、電阻R1、電容Cl 電容C3連接構(gòu)成，集成電路Ul是單片機(jī)型號(hào)為AT89C51。集成電路Ul的15腳接二極管D4的負(fù)極、16腳接二極管D2的負(fù)極、18和19腳接電容Cl和電容C2以及晶體振蕩器連接的振蕩電路、9腳接電容C3的一端并通過(guò)電阻Rl接晶體振蕩電路電容Cl和電容C2的一端、31腳接電容C3的另一端和地、40腳接電源、20腳接地、36 39腳接驅(qū)動(dòng)電路。單片機(jī)集成電路Ul按照事先設(shè)定的程序?qū)z測(cè)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果輸出控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路由集成電路U2、集成電路U3、電阻R6 電阻R9、電容C5、電容C6連接構(gòu)成，集成電路U2和集成電路U3的型號(hào)為L(zhǎng)9110。集成電路U2的I腳接集成電路Ul的39腳并通過(guò)電阻R6接電源、2腳和3腳接電容C5的一端和電源以及電容C6的一端、4腳接集成電路Ul的38腳并通過(guò)電阻R7接電源、5腳接直流電機(jī)BI的一端、6腳和7腳接電容C5的另一端和電容C6的另一端以及地、8腳接直流電機(jī)BI的另一端，集成電路U2的兩個(gè)輸出端能直接控制左輪直流電機(jī)BI正反向運(yùn)轉(zhuǎn)。集成電路U3的I腳接集成電路Ul的37腳并通過(guò)電阻R8接電源、2腳和3腳接電源、4腳集成電路Ul的36腳并通過(guò)電阻R9接電源、5腳接直流電機(jī)B2的一端、6腳和7腳接地、8腳接直流電機(jī)B2的另一端，集成電路U3的兩個(gè)輸出端能直接控制右輪直流電機(jī)B2正反向運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的工作原理如下小車行駛過(guò)程中二極管D1、二極管D3不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色地面時(shí)發(fā)生漫發(fā)射，反射光被二極管D2、二極管D4接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，二極管D2、二極管D4接收不到信號(hào)，二極管D2、二極管D4檢測(cè)到小車行跡的信號(hào)由集成電路Ul的15腳、16腳輸入，集成電路Ul按照事先設(shè)定的程序?qū)z測(cè)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果輸出控制信號(hào)到集成電路U2、集成電路U3，集成電路U2輸出控制信號(hào)到小車的左輪直流電機(jī)BI，左輪直流電機(jī)BI正反向旋轉(zhuǎn)，集成電路U3輸出控制信號(hào)到小車的右輪直流電機(jī)B2，右輪直流電機(jī)B2正反向旋轉(zhuǎn)。在正常情況下小車兩側(cè)紅外對(duì)管保持在黑線范圍之內(nèi)，小車勻速向前或向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)電路檢測(cè)到路面上左邊的黑線時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)集成電路U2控制左輪直流電機(jī)BI停止旋轉(zhuǎn)，小車向左修正；當(dāng)檢測(cè)電路檢測(cè)到路面上右邊的黑線時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)集成電路U3控制右輪直流電機(jī)B2停止旋轉(zhuǎn)，小車向右修正，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的尋跡進(jìn)行控制。
權(quán)利要求1.一種智能尋跡小車控制裝置，其特征在于它具有對(duì)整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)， 該電路的輸入端接檢測(cè)電路的輸出端、輸出端接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能尋跡小車控制裝置，其特征在于所述的檢測(cè)電路為二極管Dl的正極通過(guò)電阻R2接電容C4的一端和電源、負(fù)極接電容C4的另一端和地，二極管 D2的負(fù)極通過(guò)電阻R3接電容C4的一端和電源并接集成電路Ul的16腳、正極接電容C4的另一端和地，二極管D3的正極通過(guò)電阻R4接電容C4的一端和電源、負(fù)極接電容C4的另一端和地，二極管D4的負(fù)極通過(guò)電阻R5接電容C4的一端和電源并接集成電路Ul的15腳、 正極接電容C4的另一端和地；集成電路Ul的型號(hào)為AT89C51。
專利摘要一種智能尋跡小車控制裝置，它具有對(duì)整機(jī)進(jìn)行控制的單片機(jī)系統(tǒng)，該電路的輸入端接檢測(cè)電路的輸出端、輸出端接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。本實(shí)用新型的檢測(cè)電路采用兩個(gè)紅外二極管向路面發(fā)射紅外光，另外兩個(gè)二極管接受反射回來(lái)的紅外光信號(hào)，輸出到單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序進(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果輸出到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)小車兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可作為玩具小車的行跡的自動(dòng)控制器，也可作為無(wú)人駕駛機(jī)動(dòng)車輛行跡的自動(dòng)控制器。
文檔編號(hào)G05D1/02GK202838025SQ20122052803
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者王晶, 王雄, 荊紅莉, 王偉 申請(qǐng)人:榆林學(xué)院