本實用新型屬于智能車領域，更具體而言，本實用新型涉及一種基于Arduino平臺的智能車系統(tǒng)。

背景技術：

智能車(Intelligent Car)是電子計算機等最新科技成果與現(xiàn)代汽車工業(yè)相結(jié)合的產(chǎn)物，因而“善解人意”，通常具有自動駕駛，自動變速，甚至具有自動識別道路的功能。作為起步，現(xiàn)有的初學者大多從二輪智能車開始接觸該行業(yè)，但是由于智能車的設計內(nèi)容涵蓋了控制、模式識別、傳感技術、電氣、計算機、機械等多個學科的知識，一般的初學者沒有那么多的精力去把各個學科都摸透，初學者投入的時間成本和財力成本都會比較大，因此需要有比較容易上手、控制成本的相關智能車系統(tǒng)供初學者使用。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種基于Arduino平臺的智能車系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠便于初學者上手、成本較低，而且能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種基于Arduino平臺的智能車系統(tǒng)，其特征在于：包括Arduino Nano控制器、電池盒、電機、輪胎、傳感模塊和按鍵模塊；

所述傳感模塊、所述按鍵模塊與所述Arduino Nano控制器通信連接，在所述Arduino Nano控制器與所述傳感模塊、所述按鍵模塊之間設有移位寄存器，所述移位寄存器與所述在Arduino Nano控制器與傳感模塊、按鍵模塊之間設有移位寄存器通過SPI通信；

所述Arduino Nano控制器與所述電機之間連接有電機驅(qū)動芯片，所述Arduino Nano控制器通過產(chǎn)生PWM波對所述電機進行控制；

所述電池盒與所述Arduino Nano控制器電性連接，在所述Arduino Nano控制器與所述電池盒之間設有穩(wěn)壓電路；所述電池盒與所述電機驅(qū)動芯片、所述電機串聯(lián)，所述電機與所述輪胎連接以驅(qū)動所述輪胎的運轉(zhuǎn)，所述輪胎上設有紅外測速電路，所述紅外測速電路與所述Arduino Nano控制器通信連接。

進一步的，所述傳感模塊包含了六個紅外傳感器和六個碰撞開關。

進一步的，所述紅外傳感器為反射式紅外傳感器。

進一步的，所述碰撞開關上設有金屬外臂。

更進一步的，所述穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路。

采用上述技術方案后，本實用新型通過基于Arduino Nano控制器這一平臺來擴展智能車的各個功能，從功能和體積上來看，Arduino Nano控制器能夠滿足智能車的各種需求，使用起來更加快捷、方便，傳感模塊和按鍵模塊將信號傳輸給移位寄存器，Arduino Nano控制器通過串行的方式讀取移位寄存器上的數(shù)據(jù)來獲取各個碰撞開關和紅外傳感器的狀態(tài)，Arduino Nano控制器根據(jù)設定好的程序進行反饋并控制電機的運轉(zhuǎn)，可以在Arduino Nano控制器中進行簡單編程即可實現(xiàn)智能車的各種功能，本系統(tǒng)組裝完成后也可以很方便地進行各種功能的測試，讓初學者能夠更容易實現(xiàn)基本電路功能。

附圖說明

圖1是本實用新型一種基于Arduino平臺的智能車系統(tǒng)的示意框圖。

圖中：

1-Arduino Nano控制器 2-電池盒 3-電機 4-輪胎 5-傳感模塊 51-紅外傳感器 52-碰撞開關 6-按鍵模塊 7-移位寄存器 8-電機驅(qū)動芯片 9-穩(wěn)壓電路 10-紅外測速電路。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，本實用新型的一種基于Arduino平臺的智能車系統(tǒng)，包括Arduino Nano控制器1、電池盒2、電機3、輪胎4、傳感模塊5、按鍵模塊6。

其中，傳感模塊5、按鍵模塊6與Arduino Nano控制器1通信連接，傳感模塊5及按鍵模塊6的狀態(tài)需要數(shù)字信號端口進行檢測，每一個信號需要一個數(shù)字端口的引腳，由于Arduino Nano控制器1的引腳資源是有限的，而且這些狀態(tài)的檢測并不需要非常高的實時性，在Arduino Nano控制器1與傳感模塊5、按鍵模塊6之間設有移位寄存器7，移位寄存器7與Arduino Nano控制器1通過SPI通信，SPI即串行外設接口，Arduino Nano控制器1通過串行的方式讀取移位寄存器7的數(shù)據(jù)，以獲取傳感模塊5的狀態(tài)及按鍵模塊6的指令信號。

Arduino Nano控制器1通過產(chǎn)生PWM波對電機3進行控制驅(qū)動，Arduino Nano控制器1中的特定引腳可以產(chǎn)生PWM波，其中一些引腳產(chǎn)生的PWM波的頻率為980Hz，還有一些引腳產(chǎn)生的PWM波的頻率為490Hz，在Arduino Nano控制器1與電機3之間連接有電機驅(qū)動芯片8，電機驅(qū)動芯片8接收Arduino Nano控制器1產(chǎn)生的PWM波信號以控制電機3的轉(zhuǎn)速和方向。

電池盒2與Arduino Nano控制器1電性連接，在Arduino Nano控制器1與電池盒2之間設有穩(wěn)壓電路9，在本系統(tǒng)中穩(wěn)壓電路9可選用三端穩(wěn)壓集成電路，由于本實用新型的一種基于Arduino平臺的智能車系統(tǒng)中的一些電器件涉及到的電壓主要是+5V和電源的電壓，三端穩(wěn)壓集成電路可以提供穩(wěn)定的+5V電壓驅(qū)動，避免了Arduino Nano控制器1頻繁重啟以及傳感信號失真等不利影響；電池盒2與電機驅(qū)動芯片8、電機3串聯(lián)，電機3與輪胎4連接以驅(qū)動輪胎4，輪胎4上設有紅外測速電路10，紅外測速電路10精確檢測輪胎4的旋轉(zhuǎn)速度，并將參數(shù)傳輸給Arduino Nano控制器1，Arduino Nano控制器1再通過PWM波信號控制電機3的轉(zhuǎn)速和方向。

在本實用新型中，傳感模塊5包含了六個紅外傳感器51和六個碰撞開關52；紅外傳感器51先將要觀測的變化轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柕淖兓?，之后光電元件將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，再將相應的信號通過移位寄存器7傳輸給Arduino Nano控制器1，紅外傳感器51采用反射式紅外傳感器；為了提高碰撞概率，在碰撞開關52上增加了金屬外臂，金屬外臂可以更好地碰撞到障礙物，如果是碰到輕質(zhì)障礙物，金屬外臂也可以直接推開物體而不用閃避，增加了智能車的靈活性。按鍵模塊中設有各個開關的按鍵。

本實用新型通過基于Arduino Nano控制器1這一平臺來擴展智能車的各個功能，從功能和體積上來看，Arduino Nano控制器1能夠滿足智能車的各種需求，使用起來更加快捷、方便，傳感模塊5和按鍵模塊6將信號傳輸給移位寄存器7，Arduino Nano控制器1通過串行的方式讀取移位寄存器7上的數(shù)據(jù)來獲取各個碰撞開關52和紅外傳感器51的狀態(tài)，Arduino Nano控制器1根據(jù)設定好的程序進行反饋并控制電機3的運轉(zhuǎn)，可以在Arduino Nano控制器1中進行簡單編程即可實現(xiàn)智能車的各種功能，本系統(tǒng)組裝完成后也可以很方便地進行各種功能的測試，讓初學者能夠更容易實現(xiàn)基本電路功能。

最后應說明的是：以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。