智能循迹小车控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能循迹小车控制系统；其特征在于：包括DC‑DC电压模块、信号采集模块、单片机模块、电机驱动模块；DC‑DC电压模块分别与信号采集模块、单片机模块、电机驱动模块连接；本实用新型专利技术是一种利用黑标循迹的小车控制系统，该种小车控制系统制造成本低，且结构简单易于维护，非常适于在中小型企业内推广应用。

Intelligent vehicle tracking control system

The utility model discloses an intelligent vehicle tracking control system; which comprises a drive module DC DC voltage module, signal acquisition module, microcontroller module, motor; DC DC voltage module and signal acquisition module, microcontroller module, motor drive module is connected; the utility model is a method of using black label tracking the vehicle control system, the control system of low manufacturing cost, simple structure and easy maintenance, is very suitable for application in small and medium enterprise.

【技术实现步骤摘要】
智能循迹小车控制系统
本技术涉及一种自动控制装置，具体来讲是一种智能循迹小车控制系统，属于一种能够实现无人操纵的物料搬运功能的自动控制装置。
技术介绍
自动导引小车是一种无人操纵的物料搬运设备，它将先进的红外检测技术和电子控制技术有效地综合运用，从而实现了小车的自动化。在近几年来，随着科学技术的迅速发展和生产现场的综合自动化，黑标循迹已广泛应用于许多领域，从超级市场、车间，扩展到办公室、宾馆、自动化仓库、医院及配送中心，已成为工业自动化的主要标志之一。但是，目前能够实现黑标循迹的小车控制系统往往制造成本都较高，且结构复杂不易于维护，因此难于在中小型企业推广应用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种智能循迹小车控制系统，该种小车控制系统制造成本低，且结构简单易于维护，非常适于在中小型企业内推广应用。本技术式这样实现的，构造一种智能循迹小车控制系统，其特征在于：该系统包括DC-DC电压模块、信号采集模块、单片机模块、电机驱动模块；DC-DC电压模块分别与信号采集模块、单片机模块、电机驱动模块连接；其中，信号采集模块的输出端与单片机模块连接，单片机模块通过电机驱动模块实现输出控制；所述DC-DC电压模块包括LM2596集成电路；其中，连接端P1经过滤波电容C1和C3连接LM2596的电源输入端VIN，LM2596将直流转换为150KHz的高频方波从LM2596的电源输出端Output输出；其中，输出端Output连接有电感L1和滤波电容C2、C4，使其输出的高频方波一路经过电感L1和C2、C4的滤波变为直流电压从连接端P2口输出，电感L1的后端连接电位器RP1，使其高频方波经过电位器RP1反馈到LM2596的反馈端Feedback，反馈信号同LM2596内部基准稳压值1.23V进行比较；其中，LM2596的ON/OFF端接地。根据本技术所述一种智能循迹小车控制系统，其特征在于：所述电机驱动模块包括TLP521-4光耦和双路全桥驱动器L298两部分；用于接收单片机模块P2.4-P2.7信号的模块输入端口P1与TLP521-4光耦的2、4、6、8脚连接，光耦的输出信号分别与L298的IN1\IN2\IN3\IN4输入端口连接；经L298内部电路处理后由2、3、13、14管脚将相位相反的两个脉冲信号输出给左右两个电机，其中2、3端口控制一电机，13、14端口控制另一个电机，L298的6、11两个管脚为两个输出使能控制端，都接到高电平，使L298处于工作状态；L298的9端口连接电源滤波电容C1、C2；L298的4端口连接电源滤波电容C3、C4；L298的2、3、13、14端连接有续流二极管D1-D8。根据本技术所述一种智能循迹小车控制系统，其特征在于：所述信号采集模块包括红外对管ST188和LM393比较器两部分，电源指示电路由电阻R1和发光二极管D1组成；二极管D1与红外对管ST188连接，红外对管ST188的输出端连接LM393比较器的3脚；LM393比较器的1端连接单片机，LM393比较器的1端还连接信号指示电路，信号指示电路由R4和D2串联组成。本技术的优点在于：该种控制系统将先进的红外检测技术和单片机控制技术有效地综合运用，以单片机为核心控制电路，以黑标检测装置为检测系统，单片机核心控制电路部分主要以单片机为控制核心，主要负责接受传感器采集来的信息并对其进行相应的处理，处理后将结果传送到驱动电路进行处理，实现对电机进行控制，从而实现小车的自动导引。该系统所使用的元件价格均十分低廉，但却具有工作稳定、功能强大、精确度高、高效节能以及可适用实时控制等特点，能够有效的提高生产效率，经过试验证明，该种小车控制系统具有工作稳定、可靠性高、操作简单以及易于维护等特点，能够自动行走，实现运输功能，可以为工业生产节省大量的时间和人力资源。附图说明图1是本技术的组成框图；图2是DC-DC电压模块电气原理图；图3是LM2596封装图；图4是信号采集模块电气原理图；图5是ST188内部结构图；图6是LM393内部结构图；图7是单片机模块电气原理图；图8是电机驱动模块电气原理图；图9是TLP521-4内部结构图。具体实施方式下面将结合附图对本技术进行详细说明，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术通过改进提供一种智能循迹小车控制系统，可以采用如下方式予以实施；如图1所示：该系统包括DC-DC电压模块1、信号采集模块2、单片机模块3、电机驱动模块4。下面分别进行说明：如图2所示：DC-DC电压模块1：以LM2596集成电路为核心设计，能够输出3A的驱动电流，可调输出电压范围1.2V～40V，±4％，同时具有很好的线性和负载调节特性。由于该器件可以使用通用的标准电感，极大地简化了开关电源电路的设计。DC-DCLM2596S降压模块输入电压3.2V～40V输出电压1.25V～35V输出电流3A(最大)转换效率92％(最高)输出纹波＜30mV开关频率65KHz工作温度-45℃～85℃尺寸大小43mm*21mm*14mm(长*宽*高)管脚功能：VIN——正输入端，在这个管脚处必须加一个适当的输入旁路电容来减小暂态电压，同时为LM2596提供所需的开关电流。GND——接地端。Output——输出端，这个脚上的电压可在(+VIN-VSAT)和-0.5V(大约)间转换。为了减小耦合，PCB上连接到该脚的铜线区域要尽量小。Feedback——反馈端，这个管脚把输出端的电压反馈到闭环反馈回路。ON/OFF——这个管脚可以利用逻辑电平把LM2596切断，使输入电流就降到大约80μA。将这个管脚的电压下拉到低于大约1.3V时，LM2596就被打开；而上拉到高于1.3V(最大到25V)时，LM2596就被关断。如果不需要使用这个功能，就可以把这个管脚接地或开路，使IC处于打开的状态。工作过程：9V～40V直流电压从P1输入，经过C1和C3的电源滤波后，进入LM2596的电源输入端(VIN)，LM2596将直流转换为150KHz的高频方波从LM2596的电源输出端(Output)输出，输出的高频方波一路经过L1和C2、C4的滤波变为直流电压从P2口输出，另一路高频方波经过电位器RP1反馈到LM2596的反馈端(Feedback)，反馈信号同LM2596内部基准稳压值1.23V进行比较，若检测到电压有差值，则通过放大器调节去芯片内部振荡器的输出占空比，从而稳定输出电压。本系统需要设计输出电压连续可调，因此RP1采用精密可调电阻即可达到设计目标。由于是长期工作，因此LM2596的ON/OFF端接地。如图4所示：信号采集模块：是由信号采集模块上的红外对管对地上的黑色标线检测，发射管不断发射红外光到路面上，根据红外光落在黑、白区域的反光程度不同而导致接收管接收到的红外信号的微弱不同，使接收管产生的信号不同，通过LM393比较器从而产生“0”或“1”的脉冲送入单片机。信号采集模块：信号采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能循迹小车控制系统，其特征在于：该系统包括DC‑DC电压模块(1)、信号采集模块(2)、单片机模块(3)以及电机驱动模块(4)；所述DC‑DC电压模块(1)分别与信号采集模块(2)、单片机模块(3)、电机驱动模块(4)连接；其中，信号采集模块(2)的输出端与单片机模块(3)连接，单片机模块(3)通过电机驱动模块(4)实现输出控制；所述DC‑DC电压模块(1)包括LM2596集成电路；其中，连接端P1经过滤波电容C1和C3连接LM2596的电源输入端VIN，LM2596将直流转换为150KHz的高频方波从LM2596的电源输出端Output输出；其中，输出端Output连接有电感L1和滤波电容C2、C4，使其输出的高频方波一路经过电感L1和C2、C4的滤波变为直流电压从连接端P2口输出，电感L1的后端连接电位器RP1，使其高频方波经过电位器RP1反馈到LM2596的反馈端Feedback，反馈信号同LM2596内部基准稳压值1.23V进行比较；其中，LM2596的ON/OFF端接地。

【技术特征摘要】
1.一种智能循迹小车控制系统，其特征在于：该系统包括DC-DC电压模块(1)、信号采集模块(2)、单片机模块(3)以及电机驱动模块(4)；所述DC-DC电压模块(1)分别与信号采集模块(2)、单片机模块(3)、电机驱动模块(4)连接；其中，信号采集模块(2)的输出端与单片机模块(3)连接，单片机模块(3)通过电机驱动模块(4)实现输出控制；所述DC-DC电压模块(1)包括LM2596集成电路；其中，连接端P1经过滤波电容C1和C3连接LM2596的电源输入端VIN，LM2596将直流转换为150KHz的高频方波从LM2596的电源输出端Output输出；其中，输出端Output连接有电感L1和滤波电容C2、C4，使其输出的高频方波一路经过电感L1和C2、C4的滤波变为直流电压从连接端P2口输出，电感L1的后端连接电位器RP1，使其高频方波经过电位器RP1反馈到LM2596的反馈端Feedback，反馈信号同LM2596内部基准稳压值1.23V进行比较；其中，LM2596的ON/OFF端接地。2.根据权利要求1所述一种智能循迹小车控制系统，其特征在于：所述电机驱动模块(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：车亚进，
申请(专利权)人：四川信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川,51