本發(fā)明涉及智能車模技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于加速度傳感器的智能車模控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的汽車相較于以前的汽車來說，在性能上更加的智能化，而且人們?cè)谑褂闷嚨倪^程中會(huì)感到更加的輕便。因此，現(xiàn)在在制造汽車的過程中所面臨的挑戰(zhàn)就是增加傳感器的需求量。而且，汽車傳感器就是用于信號(hào)的轉(zhuǎn)換、獲取，這項(xiàng)功能會(huì)對(duì)汽車的在使用過程中是否安全會(huì)產(chǎn)生影響，而且這樣功能的增強(qiáng)可以提高汽車的使用價(jià)值，也會(huì)使人們的使用汽車的過程中感到更舒適，但是現(xiàn)有的只能車模往往不能很好的測(cè)量汽車在行駛過程中的傾斜角度以及加速度等信息，也不能將信息直觀的表現(xiàn)出來，針對(duì)上述問題，特提出一種基于加速度傳感器的智能車?？刂葡到y(tǒng)及其控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于加速度傳感器的智能車?？刂葡到y(tǒng)及其控制方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，為本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于加速度傳感器的智能車?？刂葡到y(tǒng)，包括控制單元，所述控制單元包括主控模塊，且主控模塊通過電導(dǎo)體連接有中斷模塊、初始化模塊和驅(qū)動(dòng)控制模塊，所述控制單元通過電導(dǎo)體連接有傾斜度感應(yīng)單元、顯示單元、動(dòng)力控制單元和供電單元，且供電單元通過電導(dǎo)體與動(dòng)力控制單元連接，所述動(dòng)力控制單元通過電導(dǎo)體連接有車模單元。

一種基于加速度傳感器的智能車?？刂品椒ǎǎ?/p>

第一步：將動(dòng)力控制單元安裝在車模單元的左、右兩端，控制車模單元的車輪；

第二步：將傾斜度感應(yīng)單元安裝在車模單元的前端，實(shí)時(shí)的檢測(cè)車模單元與地面存在的角度；

第三步：傾斜度感應(yīng)單元將檢測(cè)信息發(fā)送至控制單元，當(dāng)控制單元檢測(cè)到小車與地面存在的傾角在程序規(guī)定范圍內(nèi)，控制動(dòng)力控制單元驅(qū)動(dòng)車模單元，完成車模單元的加速和減速；

第四步：控制單元將數(shù)據(jù)輸送至顯示單元內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力控制單元包括繼電器單元和步進(jìn)電機(jī)單元。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力控制單元包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和直流電機(jī)單元。

優(yōu)選的，所述供電單元通過電導(dǎo)體連接有電壓監(jiān)測(cè)單元，且供電單元與電壓監(jiān)測(cè)單元的電連接方式為雙向電連接。

優(yōu)選的，所述控制單元的型號(hào)為STM32C8T6，所述傾斜度感應(yīng)單元的型號(hào)為MPU6050，所述顯示單元為OLED液晶屏，所述車模單元為飛思卡爾C型車模，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的型號(hào)為TB6612FNG。

優(yōu)選的，所述中斷模塊、初始化模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊與主控模塊間的電連接方式均為雙向電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：一種基于加速度傳感器的智能車?？刂葡到y(tǒng)及其控制方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，使用方便，利用傾斜度感應(yīng)單元來測(cè)量汽車在行駛過程中的傾斜角度以及加速度等信息，并且實(shí)時(shí)反饋汽車的動(dòng)態(tài)信息，進(jìn)而調(diào)整行駛速度，滿足人們的舒適性要求，保證駕車人的安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明中控制系統(tǒng)的流程框圖；

圖4為本發(fā)明中控制單元的電路圖；

圖5為本發(fā)明中傾斜度感應(yīng)單元的電路圖；

圖6為本發(fā)明中供電單元的電路圖。

圖中：1、控制單元，11、主控模塊，12、中斷模塊，13、初始化模塊，14、驅(qū)動(dòng)控制模塊，2、傾斜度感應(yīng)單元，3、顯示單元，4、動(dòng)力控制單元，41、繼電器單元，42、步進(jìn)電機(jī)單元，43、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，44、直流電機(jī)單元，5、供電單元，6、車模單元，7、電壓監(jiān)測(cè)單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1和圖3-6，本發(fā)明提供的第一種技術(shù)方案：一種基于加速度傳感器的智能車?？刂葡到y(tǒng)，包括控制單元1，所述控制單元1包括主控模塊11，且主控模塊11通過電導(dǎo)體連接有中斷模塊12、初始化模塊13和驅(qū)動(dòng)控制模塊14，所述控制單元1通過電導(dǎo)體連接有傾斜度感應(yīng)單元2、顯示單元3、動(dòng)力控制單元4和供電單元5，且供電單元5通過電導(dǎo)體與動(dòng)力控制單元4連接，所述動(dòng)力控制單元4通過電導(dǎo)體連接有車模單元6。

一種基于加速度傳感器的智能車模控制方法，包括：

第一步：將動(dòng)力控制單元4安裝在車模單元6的左、右兩端，控制車模單元6的車輪；

第二步：將傾斜度感應(yīng)單元2安裝在車模單元6的前端，實(shí)時(shí)的檢測(cè)車模單元6與地面存在的角度；

第三步：傾斜度感應(yīng)單元2將檢測(cè)信息發(fā)送至控制單元1，當(dāng)控制單元1檢測(cè)到小車與地面存在的傾角在程序規(guī)定范圍內(nèi)，控制動(dòng)力控制單元4驅(qū)動(dòng)車模單元6，完成車模單元6的加速和減速；

第四步：控制單元1將數(shù)據(jù)輸送至顯示單元3內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

所述動(dòng)力控制單元4包括繼電器單元41和步進(jìn)電機(jī)單元42。

所述供電單元5通過電導(dǎo)體連接有電壓監(jiān)測(cè)單元7，且供電單元5與電壓監(jiān)測(cè)單元7的電連接方式為雙向電連接。

所述控制單元1的型號(hào)為STM32C8T6，所述傾斜度感應(yīng)單元2的型號(hào)為MPU6050，所述顯示單元3為OLED液晶屏，所述車模單元6為飛思卡爾C型車模。

所述中斷模塊12、初始化模塊13、驅(qū)動(dòng)控制模塊14與主控模塊11間的電連接方式均為雙向電連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，使用方便，利用傾斜度感應(yīng)單元2來測(cè)量汽車在行駛過程中的傾斜角度以及加速度等信息，并且實(shí)時(shí)反饋汽車的動(dòng)態(tài)信息，進(jìn)而調(diào)整行駛速度，滿足人們的舒適性要求，保證駕車人的安全，STM32C8T6最小系統(tǒng)版價(jià)格十分便宜，性價(jià)比高，能夠在線下載程序，方便調(diào)試，功能也十分齊全。通過STM32C8T6最小系統(tǒng)版來控制該基于加速度傳感器的智能車模的行駛速度，它的能耗低，反應(yīng)速度快，具有抗干擾能力，具有多達(dá)64K字節(jié)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM），指令系統(tǒng)的兼容性強(qiáng)，這樣就使軟件設(shè)計(jì)部分難度降低，所述傾斜度感應(yīng)單元2的型號(hào)為MPU6050，MPU6050它是一款6軸運(yùn)動(dòng)處理組件。它集成了陀螺儀和加速度計(jì)于一體的芯片，它極大程度上免除了獨(dú)立使用的陀螺儀和加速度計(jì)在時(shí)間上的誤差，而且減少了占用 PCB板的空間。MPU6050模塊內(nèi)部自帶穩(wěn)壓電路，可兼容3.3V/5V的供電電壓，采用先進(jìn)的數(shù)字濾波技術(shù)，提高精度同時(shí)抑制了測(cè)量噪聲。通訊方面，MPU6050保留了IIC接口，高級(jí)用戶能夠采樣底層測(cè)量數(shù)據(jù)。值得一提的是，芯片集成了數(shù)字動(dòng)態(tài)處理器，從陀螺儀、加速度計(jì)以及外接的傳感器接收并處理數(shù)據(jù)。MPU6050三軸加速度傳感器體積輕薄，方便安裝，采集數(shù)據(jù)的速度也很快。因此，MPU6050三軸加速度傳感器作為該基于加速度傳感器的智能車模的傾斜度感應(yīng)單元2，所述顯示單元3為OLED液晶屏，OLED液晶屏作為有機(jī)發(fā)光二極管，它與傳統(tǒng)的LCD屏幕顯示方式不同。OLED液晶屏不需要背景光源，當(dāng)有電流通過OLED液晶屏?xí)r，它會(huì)自己發(fā)光。它的體積更小，安裝簡(jiǎn)易方便，可視角度更大。它應(yīng)用廣泛，使用壽命長(zhǎng)，模塊尺寸非常小，顯示尺寸為0.96寸，分辨率高，OLED液晶屏模塊采用串行接口，默認(rèn)工作電壓3.3V，所述車模單元6為飛思卡爾C型車模，以飛思卡爾C型車模為基礎(chǔ)，該基于加速度傳感器的智能車模左右兩邊各用一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，分別控制兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)從而更好的達(dá)到勻速、加速、減速的目的。

工作原理：一種基于加速度傳感器的智能車?？刂葡到y(tǒng)及其控制方法以飛思卡爾C型車模為基礎(chǔ)，該基于加速度傳感器的智能車模左右兩邊各用一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，分別控制兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到勻速、加速、減速的目的，前輪是萬向輪，起支撐的作用。將MPU6050三軸加速度傳感器裝在車身亞力克板的前方，實(shí)時(shí)的檢測(cè)該基于加速度傳感器的智能車模與地面存在的角度，及時(shí)的反饋給控制單元1，控制單元1中，主控模塊11實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制單元1的主控，初始化模塊13對(duì)定時(shí)器T0、T1做初始化，定時(shí)器是否處于工作狀態(tài)，中斷模塊12調(diào)用函數(shù)后，保證小車直線行駛，驅(qū)動(dòng)控制模14進(jìn)行車模單元6的勻速、加速、減速操作，通過角度的不同可以引起速度的變化，達(dá)到該基于加速度傳感器的智能車模加減速的效果，完成設(shè)計(jì)的要求，可以讓該基于加速度傳感器的智能車模自動(dòng)行駛，最后將相關(guān)信息顯示在OLED液晶屏上。該基于加速度傳感器的智能車?？刂葡到y(tǒng)使用STM32C8T6最小系統(tǒng)版作為主控模塊11，該基于加速度傳感器的智能車?？刂品椒ɑ诩铀俣葌鞲衅鞯闹悄苘嚹Ｔ谄降兀▋A角范圍-5～+5）行駛時(shí)，PMW的值為1000，這時(shí)該基于加速度傳感器的智能車模會(huì)以相對(duì)較慢的速度勻速行駛。上坡時(shí)，隨著傾角范圍不斷增大（+6～+80），PWM的值也會(huì)逐漸增加，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之變快，當(dāng)傾角達(dá)到最大值時(shí)（+80），PWM的值也達(dá)到峰值6000（可更改），為了保護(hù)車身不受損壞，傾角大于+80，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。下坡時(shí)，隨著傾角范圍不斷增大（-6～-80），PWM的值會(huì)逐漸減小，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之變慢，當(dāng)下坡傾角達(dá)到最大值時(shí)（-80），PWM的值也達(dá)到最小值800（可更改），為了保護(hù)車身不受損壞，傾角大于-80，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在這個(gè)過程中，可通過OLED液晶屏隨時(shí)查看該基于加速度傳感器的智能車模的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，包括車身周圍的溫度，傾斜角度，PWM值和加速度等信息。

請(qǐng)參閱圖2-6，為本發(fā)明提供的第二種技術(shù)方案：一種基于加速度傳感器的智能車模控制系統(tǒng)，包括控制單元1，所述控制單元1包括主控模塊11，且主控模塊11通過電導(dǎo)體連接有中斷模塊12、初始化模塊13和驅(qū)動(dòng)控制模塊14，所述控制單元1通過電導(dǎo)體連接有傾斜度感應(yīng)單元2、顯示單元3、動(dòng)力控制單元4和供電單元5，且供電單元5通過電導(dǎo)體與動(dòng)力控制單元4連接，所述動(dòng)力控制單元4通過電導(dǎo)體連接有車模單元6。

一種基于加速度傳感器的智能車?？刂品椒ǎǎ?/p>

第一步：將動(dòng)力控制單元4安裝在車模單元6的左、右兩端，控制車模單元6的車輪；

第二步：將傾斜度感應(yīng)單元2安裝在車模單元6的前端，實(shí)時(shí)的檢測(cè)車模單元6與地面存在的角度；

第三步：傾斜度感應(yīng)單元2將檢測(cè)信息發(fā)送至控制單元1，當(dāng)控制單元1檢測(cè)到小車與地面存在的傾角在程序規(guī)定范圍內(nèi)，控制動(dòng)力控制單元4驅(qū)動(dòng)車模單元6，完成車模單元6的加速和減速；

第四步：控制單元1將數(shù)據(jù)輸送至顯示單元3內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

所述動(dòng)力控制單元4包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元43和直流電機(jī)單元44。

所述供電單元5通過電導(dǎo)體連接有電壓監(jiān)測(cè)單元7，且供電單元5與電壓監(jiān)測(cè)單元7的電連接方式為雙向電連接。

所述控制單元1的型號(hào)為STM32C8T6，所述傾斜度感應(yīng)單元2的型號(hào)為MPU6050，所述顯示單元3為OLED液晶屏，所述車模單元6為飛思卡爾C型車模。

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元43的型號(hào)為TB6612FNG。

所述中斷模塊12、初始化模塊13、驅(qū)動(dòng)控制模塊14與主控模塊11間的電連接方式均為雙向電連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，使用方便，利用傾斜度感應(yīng)單元2來測(cè)量汽車在行駛過程中的傾斜角度以及加速度等信息，并且實(shí)時(shí)反饋汽車的動(dòng)態(tài)信息，進(jìn)而調(diào)整行駛速度，滿足人們的舒適性要求，保證駕車人的安全，STM32C8T6最小系統(tǒng)版價(jià)格十分便宜，性價(jià)比高，能夠在線下載程序，方便調(diào)試，功能也十分齊全。通過STM32C8T6最小系統(tǒng)版來控制該基于加速度傳感器的智能車模的行駛速度，它的能耗低，反應(yīng)速度快，具有抗干擾能力，具有多達(dá)64K字節(jié)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM），指令系統(tǒng)的兼容性強(qiáng)，這樣就使軟件設(shè)計(jì)部分難度降低，所述傾斜度感應(yīng)單元2的型號(hào)為MPU6050，MPU6050它是一款6軸運(yùn)動(dòng)處理組件。它集成了陀螺儀和加速度計(jì)于一體的芯片，它極大程度上免除了獨(dú)立使用的陀螺儀和加速度計(jì)在時(shí)間上的誤差，而且減少了占用 PCB板的空間。MPU6050模塊內(nèi)部自帶穩(wěn)壓電路，可兼容3.3V/5V的供電電壓，采用先進(jìn)的數(shù)字濾波技術(shù)，提高精度同時(shí)抑制了測(cè)量噪聲。通訊方面，MPU6050保留了IIC接口，高級(jí)用戶能夠采樣底層測(cè)量數(shù)據(jù)。值得一提的是，芯片集成了數(shù)字動(dòng)態(tài)處理器，從陀螺儀、加速度計(jì)以及外接的傳感器接收并處理數(shù)據(jù)。MPU6050三軸加速度傳感器體積輕薄，方便安裝，采集數(shù)據(jù)的速度也很快。因此，MPU6050三軸加速度傳感器作為該基于加速度傳感器的智能車模的傾斜度感應(yīng)單元2，所述顯示單元3為OLED液晶屏，OLED液晶屏作為有機(jī)發(fā)光二極管，它與傳統(tǒng)的LCD屏幕顯示方式不同。OLED液晶屏不需要背景光源，當(dāng)有電流通過OLED液晶屏?xí)r，它會(huì)自己發(fā)光。它的體積更小，安裝簡(jiǎn)易方便，可視角度更大。它應(yīng)用廣泛，使用壽命長(zhǎng)，模塊尺寸非常小，顯示尺寸為0.96寸，分辨率高，OLED液晶屏模塊采用串行接口，默認(rèn)工作電壓3.3V，所述車模單元6為飛思卡爾C型車模，以飛思卡爾C型車模為基礎(chǔ)，該基于加速度傳感器的智能車模左右兩邊各用一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，分別控制兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)從而更好的達(dá)到勻速、加速、減速的目的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元43的型號(hào)為TB6612FNG，采用專用芯片TB6612FNG作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。TB6612FNG能夠經(jīng)受大電壓大電流，抗干擾能力強(qiáng)，可同時(shí)控制兩個(gè)直流電機(jī)。而且它的接線簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，能夠很好地控制該基于加速度傳感器的智能車模的行駛速度。穩(wěn)定性好，方便PWM調(diào)速。

工作原理：一種基于加速度傳感器的智能車模控制系統(tǒng)及其控制方法以飛思卡爾C型車模為基礎(chǔ)，該基于加速度傳感器的智能車模左右兩邊各用一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，分別控制兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到勻速、加速、減速的目的，前輪是萬向輪，起支撐的作用。將MPU6050三軸加速度傳感器裝在車身亞力克板的前方，實(shí)時(shí)的檢測(cè)該基于加速度傳感器的智能車模與地面存在的角度，及時(shí)的反饋給控制單元1，控制單元1中，主控模塊11實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制單元1的主控，初始化模塊13對(duì)定時(shí)器T0、T1做初始化，定時(shí)器是否處于工作狀態(tài)，中斷模塊12調(diào)用函數(shù)后，保證小車直線行駛，驅(qū)動(dòng)控制模14進(jìn)行車模單元6的勻速、加速、減速操作，通過角度的不同可以引起速度的變化，達(dá)到該基于加速度傳感器的智能車模加減速的效果，完成設(shè)計(jì)的要求，可以讓該基于加速度傳感器的智能車模自動(dòng)行駛，最后將相關(guān)信息顯示在OLED液晶屏上。該基于加速度傳感器的智能車模控制系統(tǒng)使用STM32C8T6最小系統(tǒng)版作為主控模塊11，該基于加速度傳感器的智能車?？刂品椒ɑ诩铀俣葌鞲衅鞯闹悄苘嚹Ｔ谄降兀▋A角范圍-5～+5）行駛時(shí)，PMW的值為1000，這時(shí)該基于加速度傳感器的智能車模會(huì)以相對(duì)較慢的速度勻速行駛。上坡時(shí)，隨著傾角范圍不斷增大（+6～+80），PWM的值也會(huì)逐漸增加，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之變快，當(dāng)傾角達(dá)到最大值時(shí)（+80），PWM的值也達(dá)到峰值6000（可更改），為了保護(hù)車身不受損壞，傾角大于+80，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。下坡時(shí)，隨著傾角范圍不斷增大（-6～-80），PWM的值會(huì)逐漸減小，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之變慢，當(dāng)下坡傾角達(dá)到最大值時(shí)（-80），PWM的值也達(dá)到最小值800（可更改），為了保護(hù)車身不受損壞，傾角大于-80，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在這個(gè)過程中，可通過OLED液晶屏隨時(shí)查看該基于加速度傳感器的智能車模的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，包括車身周圍的溫度，傾斜角度，PWM值和加速度等信息。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。