本發(fā)明涉及二維的位置或航道控制裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于自動(dòng)巡線小車的巡線模塊及其控制方法。
背景技術(shù)：
自動(dòng)巡線小車一般是在地面安裝引導(dǎo)黑線或黑帶，通過小車底部安裝的巡線傳感器，通過傳感器檢測(cè)地面黑帶信息，將檢測(cè)信息傳給小車控制器后有控制器控制小車自動(dòng)沿黑線運(yùn)動(dòng)。這種方法中紅外傳感器的集成度不高，只能接入較少數(shù)量，導(dǎo)致巡線的精度和速度較低，其次，巡線傳感器的模塊化程度較低，無法脫離于控制器，主體設(shè)備的控制程序中還要專門額外加上處理采集數(shù)據(jù)的程序，影響主體設(shè)備穩(wěn)定性，且不利于快速移植更換。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種應(yīng)用于自動(dòng)巡線小車的巡線模塊及其控制方法。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種應(yīng)用于自動(dòng)巡線小車的巡線模塊，包括如下部件：
pcb主板；
以及集成在pcb主板上的紅外傳感器、電壓比較器、mcu主控單元、can通訊模塊、電源模塊；
所述紅外傳感器與電壓比較器電訊連接；
所述mcu主控單元分別與電壓比較器、can通訊模塊電訊連接；
所述mcu主控單元通過can通訊模塊，實(shí)現(xiàn)與主體設(shè)備之間進(jìn)行通訊；
所述電源模塊用于給紅外傳感器、電壓比較器、mcu主控單元、can通訊模塊提供電能。
所述紅外傳感器由多組紅外發(fā)射管及多組紅外接收頭組成的一個(gè)陣列，沿pcb主板長度方向依次排布。所述紅外傳感器還包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)紅外傳感器感應(yīng)靈敏度的電位器。
所述mcu主控單元包括控制芯片及晶振；
所述控制芯片選用stm32f1xx系列芯片，晶振選用8mhz。
所述紅外傳感器為安裝在pcb主板上的紅外傳感器陣列。
本發(fā)明應(yīng)用于自動(dòng)巡線小車的巡線模塊的控制方法，包括如下步驟：
將pcb主板固定在主體設(shè)備(自動(dòng)巡線車)上，紅外傳感器的方向朝向底面安裝，使紅外傳感器能感應(yīng)到地面黑線或黑帶信息；
紅外傳感器感應(yīng)到地面黑線或黑帶信息的顏色變化數(shù)據(jù)，并將顏色變化數(shù)據(jù)的電信號(hào)傳遞給電壓比較器；
再由電壓比較器轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，并傳遞給mcu主控單元，mcu主控單元根據(jù)電平信號(hào)的變化，獲得地面路線變化信息，再根據(jù)路線變化信息生成相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)，即電機(jī)的控制數(shù)據(jù)，然后再通過通訊模塊發(fā)送給主體設(shè)備，再由主體設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)作出相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)依靠巡線模塊的數(shù)據(jù)來改變巡線小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即沿所給黑線或黑帶運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：
1)本發(fā)明將多個(gè)紅外傳感器集成在一起，具有比其他現(xiàn)有類似的裝置更高的集成度，有效提高了主體設(shè)備如自動(dòng)巡線小車巡線時(shí)的精度和速度。
2)本發(fā)明高度模塊化，與主體設(shè)備如自動(dòng)巡線小車采用can通信，有效脫離主體設(shè)備，只需正確的通訊接口，不影響主體設(shè)備的控制程序。
3)本發(fā)明裝有可調(diào)節(jié)紅外傳感器感應(yīng)靈敏度的電位器，可用于與黑線對(duì)比度不同的地面，使用范圍較廣。
4)本發(fā)明采用內(nèi)置mcu主控單元，自動(dòng)處理巡線所得的信息，不需要主體設(shè)備額外專門處理，模塊化程度較高，利于快速接入應(yīng)用。
5)本發(fā)明還提供了包括can，usart，adc，ad，sw等多種外設(shè)，滿足了該產(chǎn)品多功能的要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明應(yīng)用于自動(dòng)巡線小車的巡線模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
實(shí)施例
如圖1所示。本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于自動(dòng)巡線小車的巡線模塊，包括如下部件：
pcb主板；
以及集成在pcb主板上的紅外傳感器、電壓比較器、mcu主控單元、can通訊模塊、電源模塊；
所述紅外傳感器與電壓比較器電訊連接；
所述mcu主控單元分別與電壓比較器、can通訊模塊電訊連接；
所述mcu主控單元通過can通訊模塊，實(shí)現(xiàn)與主體設(shè)備之間進(jìn)行通訊；
所述電源模塊用于給紅外傳感器、電壓比較器、mcu主控單元、can通訊模塊提供電能。
所述紅外傳感器由多組紅外發(fā)射管及多組紅外接收頭組成的一個(gè)陣列，沿pcb主板長度方向依次排布。所述紅外傳感器還包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)紅外傳感器感應(yīng)靈敏度的電位器。
所述mcu主控單元包括控制芯片及晶振；
所述控制芯片選用stm32f1xx系列芯片，晶振選用8mhz。
所述紅外傳感器為安裝在pcb主板上的紅外傳感器陣列。
本發(fā)明應(yīng)用于自動(dòng)巡線小車的巡線模塊的控制方法，包括如下步驟：
將pcb主板固定在主體設(shè)備(自動(dòng)巡線車)上，紅外傳感器的方向朝向底面安裝，使紅外傳感器能感應(yīng)到地面黑線或黑帶信息；
紅外傳感器感應(yīng)到地面黑線或黑帶信息的顏色變化數(shù)據(jù)，并將顏色變化數(shù)據(jù)的電信號(hào)傳遞給電壓比較器；
再由電壓比較器轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，并傳遞給mcu主控單元，mcu主控單元根據(jù)電平信號(hào)的變化，獲得地面路線變化信息，再根據(jù)路線變化信息生成相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)，即電機(jī)的控制數(shù)據(jù)，然后再通過通訊模塊發(fā)送給主體設(shè)備，再由主體設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)作出相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)依靠巡線模塊的數(shù)據(jù)來改變巡線小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即沿所給黑線或黑帶運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于mcu主控單元，stm32f103rct6芯片以較小的封裝提供了四十多個(gè)通用i/o，使用與該產(chǎn)品多引腳的需求；該芯片還提供了包括can，usart，adc，ad，sw等多種外設(shè)，滿足了該產(chǎn)品多功能的要求，且其價(jià)格較低，處理能力好，性價(jià)比高，因此選用該芯片作為中央處理單元。
對(duì)于電壓比較器，因?yàn)樵摦a(chǎn)品電壓比較線路多，且分布規(guī)則較集中，故選用四通道的電壓比較器lm339，通道多，體積小，工作穩(wěn)定。
布局是亦可沿紅外對(duì)管布局，布線較為簡單。
紅外傳感器，選用了小型一體化的云輝牌5mm規(guī)格的led型紅外對(duì)管，焊接方便，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。共選用32組對(duì)管整齊分布板子一側(cè)。其工作電流匯總在一起比較的，為了保護(hù)其他電路而使用了一個(gè)3a的保險(xiǎn)絲，增加電路的穩(wěn)定性和維修的方便。
當(dāng)使用該巡線模塊時(shí)，應(yīng)將焊接有紅外傳感器的pcb主板的板面朝下安裝，使得紅外傳感器能感應(yīng)地面黑線或黑帶信息。使用can線將巡線模塊和主體設(shè)備的can端口連接起來，接好模塊的電源線，可根據(jù)紅外傳感器的感應(yīng)指示燈調(diào)節(jié)電位器，從而來調(diào)節(jié)巡線時(shí)的靈敏度，提高巡線精度。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。