一种适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统技术方案

本发明专利技术涉及智能设备技术领域，特别涉及一种适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统，发明专利技术的主控制器的核心处理器芯片搭载有安卓智能操作系统作为智能小车的控制系统，并采集视频信号、环境温湿度、光照情况、GPS全球卫星定位系统等数据通过WiFi无线网络发送给安卓智能手机、平板电脑控制端，控制端实时接收、显示所采集的数据并发送控制命令给机器人小车，实现对机器人小车的实时远程控制，本发明专利技术利用安卓智能设备操作系统平台的强大功能，以及它良好的操作性，来编写机器人的手机控制程序，能达到简单、高效的利用移动终端设备控制可完成连续动作的智能设备的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能设备
，特别涉及一种适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统。
技术介绍
在当今的发展的机器人技术中，硬件和软件都可以由专门的硬件厂商制作，但是仍然存在一些问题，特别是使用WindowsCE系统进行控制的机器人，会存在以下几个缺点：(1)软件实时性较差，于众多环境的限制，那么机器人控制系统必须运行在一个实时性要求非常高的控制系统中，作为一般桌面应用的WindowsCE操作系统虽然本身支持多任务的方式，但是系统过于繁杂、系统任务较多、占用较多的系统资源，所以放到机器人系统中却很难达到高实时性的要求。(2)系统扩展性及开放性差，冗余大、开放性小和可扩展性差是机器人控制系统开发中的主要问题，由于机器人应用程序只适用于特定系统中，不便用户对系统软硬件进行扩展和定制，从而在一定的程度上限制了家庭机器人的发展。(3)软件移植性差由于机器人应用程序是基于特定的系统上编写的，它依赖于特定的处理器硬件平台，编写过程中会调用相关的硬件指令，而这样的指令在其他其他硬件平台无法使用，从而使其软件移植性大大降低。(4)系统可操纵性差。当机器人系统需要执行复杂的任务时，系统软件通常会需要使用者输入大量参数来确定任务的运行，虽然这样能精确的控制机器人的每个动作，但是直接的提高了系统使用的复杂度；本专利技术旨在研究一种可简单、高效适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统从而沿用到机器人设备上，达到对完成连续动作的智能设备的高效控制。
技术实现思路
鉴于上述内容，有必要提供一种适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统，能简单、高效的利用移动终端设备控制可完成连续动作的智能设备的目的。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统，包括电源模块、电机驱动模块、控制器、传感器检测模块、无线模块、显示模块、摄像头模块和外部储存设备接口；所述电源模块包括两组锂电池组，其中一组锂电池组与控制器的电源管理芯片相连，另一组锂电池组与电机驱动模块相连；所述电机驱动模块包括电机控制模块和2片相同的驱动芯片，电机控制模块包括主处理器和单片机，单片机、主处理器和2片驱动芯片依次串联；所述驱动芯片设置有4通道逻辑电路，驱动芯片通过4通道逻辑电路与智能小车的4个减速电机相连；所述控制器包括主控制器和机械动作控制器，所述主控制器包括核心处理器芯片、以太网控制芯片、USB接口、标准串口、电源管理芯片、内存设备和外部设备接口，所述主控制器包括核心处理器芯片分别与以太网控制芯片、USB接口、标准串口、电源管理芯片、内存设备和外部设备接口相连，主控制器的核心处理器芯片设置有IIC总线接口，所述机械动作控制器包括增强型内核处理器和RF收发器，所述增强型内核处理器与智能小车的电机相连；所述传感器检测模块包括温湿度传感器模块、光照传感器模块和超声波模块，所述温湿度传感器包括温湿度传感器芯片和温湿度传感器数据接口，温湿度传感器芯片由温湿度测量模块、OTP内存和A/D转换器组成，温湿度传感器芯片的温湿度测量模块通过电容性聚合体对湿度进行测量，通过温能隙材料对温度测量，通过温湿度传感器芯片的A/D转换器来提高测试灵敏度，温湿度传感器芯片通过OTP内存中储存的温湿度校准系数对测量得的内部信号进行校准，所述光照传感器模块包括光照传感器模拟芯片和放大电路，放大电路安装在光照传感器模拟芯片的输出端，模拟芯片通过内嵌的转换控制器将模拟芯片的模拟电压量来转换成数字量，根据数字量来计算光照强度，所述传感器检测模块的温湿度传感器模块和光照传感器模块通过两线串行数据接口与机械动作控制器的增强型内核处理器相连；所述无线模块包括无线基础模块和无缝漫游模块，无缝漫游模块与无线基础模块相连，无线基础模块通过SDIO接口连接到主控制器的以太网控制芯片上，通过以太网控制芯片的TCP/IP协议发送相关数据到移动设备上；所述显示模块包括液晶显示模块和触摸输入模块，所述液晶显示模块包括液晶显示器和液晶控制器，液晶显示器通过液晶控制器与主控制器的核心处理器芯片相连，所述触摸输入模块为电容输入模块，电容输入模块通过IIC总线与主控制器的核心处理器芯片相连；所述摄像头模块包括130W象素的CMOS图像传感器模块，CMOS图像传感器模块通过SCCB控制总线与主控制器的核心处理器芯片的IIC总线接口相连。进一步的，所述外部储存设备接口包括NANDFlash接口、NOR-Flash接口、OneNAND接口、SRAM接口、DDR1接口、mDDR接口和DDR2接口。进一步的，所述主控制器的核心处理器芯片搭载有安卓智能操作系统。进一步的，所述液晶显示模块的液晶显示器的电源输入端前安装有集成升压芯片，集成升压芯片内嵌有MOSFET升压电路。进一步的，所述超声波模块用于检测智能小车与障碍物的距离。进一步的，所述电机控制模块控制智能小车的控制方法为，电机控制模块的主处理器通过无线模块获得移动终端设备发送的智能小车控制数据，主处理器根据控制数据计算单片机两路定时器值，并将计算值通过串口发送到单片机中，单片机接收计算值后更新两路定时器的PWM信号控制驱动芯片控制智能小车的4个减速电机的不同速度来完成移动终端设备发出的停止、前进、后退或转向指令。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的主控制器的核心处理器芯片搭载有安卓智能操作系统作为智能小车的控制系统，并采集视频信号、环境温湿度、光照情况、GPS全球卫星定位系统等数据通过WiFi无线网络发送给安卓智能手机、平板电脑控制端，控制端实时接收、显示所采集的数据并发送控制命令给机器人小车，实现对机器人小车的实时远程控制；利用安卓智能设备操作系统平台的强大功能，以及它良好的操作性，来编写机器人的手机控制程序；使用机器人的主控制器，外围挂载摄像头，对实时的图像数据进行编码并同时进行高速无线数据传输；使用单片机的灵活特性作为电机的驱动控制器、温湿度检测器、超声波数据读取，并将数据实时返回给主控制器；使用TCP/IP协议，以及完善的传输协议，达到图像实时更新的需求。2、本专利技术的外部储存设备接口包括NANDFlash接口、NOR-Flash接口、OneNAND接口、SRAM接口、DDR1接口、mDDR接口和DDR2接口，其中，NANDFlash作为系统提供静态存储空间，为程序的持久保存提供了便利，DDR1接口、mDDR接口和DDR2接口可扩展内部储存接口，可扩展内存解决了CPU在图像处理时内存不足的问题，为系统稳定流畅的运行提供了条件。3、本专利技术液晶显示器的电源输入端前安装有集成升压芯片，集成升压芯片内嵌有MOSFET升压电路，由于液晶显示器在背光是需要的电源是16V直流电源，需要对原输入的3.3V直流电源进行升压处理，因此，通过集成升压芯片的MOSFET升压电路来进行电平转换。4、本专利技术通过PWM信号控制智能小车的个减速电机来完成停止、前进、后退或转向指令，灵活高效，同时，本专利技术还通过超声波模块用于检测智能小车与障碍物的距离，能精确的对周围环境进行预判，提高智能小车的精确度。【附图说明】图1是本实施例的结构框架图；图2是本专利技术实施例的摄像头模块原理图；图3是本专利技术实施例的液晶显示器前升压芯片内嵌的MOSFET升压电路图；图4是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统，包括电源模块、电机驱动模块、控制器、传感器检测模块、无线模块、显示模块、摄像头模块和外部储存设备接口；所述电源模块包括两组锂电池组，其中一组锂电池组与控制器的电源管理芯片相连，另一组锂电池组与电机驱动模块相连；所述电机驱动模块包括电机控制模块和2片相同的驱动芯片，电机控制模块包括主处理器和单片机，单片机、主处理器和2片驱动芯片依次串联；所述驱动芯片设置有4通道逻辑电路，驱动芯片通过4通道逻辑电路与智能小车的4个减速电机相连；所述控制器包括主控制器和机械动作控制器，所述主控制器包括核心处理器芯片、以太网控制芯片、USB接口、标准串口、电源管理芯片、内存设备和外部设备接口，所述主控制器包括核心处理器芯片分别与以太网控制芯片、USB接口、标准串口、电源管理芯片、内存设备和外部设备接口相连，主控制器的核心处理器芯片设置有IIC总线接口，所述机械动作控制器包括增强型内核处理器和RF收发器，所述增强型内核处理器与智能小车的电机相连；所述传感器检测模块包括温湿度传感器模块、光照传感器模块和超声波模块，所述温湿度传感器包括温湿度传感器芯片和温湿度传感器数据接口，温湿度传感器芯片由温湿度测量模块、OTP内存和A/D转换器组成，温湿度传感器芯片的温湿度测量模块通过电容性聚合体对湿度进行测量，通过温能隙材料对温度测量，通过温湿度传感器芯片的A/D转换器来提高测试灵敏度，温湿度传感器芯片通过OTP内存中储存的温湿度校准系数对测量得的内部信号进行校准，所述光照传感器模块包括光照传感器模拟芯片和放大电路，放大电路安装在光照传感器模拟芯片的输出端，模拟芯片通过内嵌的转换控制器将模拟芯片的模拟电压量来转换成数字量，根据数字量来计算光照强度，所述传感器检测模块的温湿度传感器模块和光照传感器模块通过两线串行数据接口与机械动作控制器的增强型内核处理器相连；所述无线模块包括无线基础模块和无缝漫游模块，无缝漫游模块与无线基础模块相连，无线基础模块通过SDIO接口连接到主控制器的以太网控制芯片上，通过以太网控制芯片的TCP/IP协议发送相关数据到移动设备上；所述显示模块包括液晶显示模块和触摸输入模块，所述液晶显示模块包括液晶显示器和液晶控制器，液晶显示器通过液晶控制器与主控制器的核心处理器芯片相连，所述触摸输入模块为电容输入模块，电容输入模块通过IIC总线与主控制器的核心处理器芯片相连；所述摄像头模块包括130W象素的CMOS图像传感器模块，CMOS图像传感器模块通过SCCB控制总线与主控制器的核心处理器芯片的IIC总线接口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于移动终端设备控制的智能小车控制系统，包括电源模块、电机驱动模块、控制器、传感器检测模块、无线模块、显示模块、摄像头模块和外部储存设备接口；所述电源模块包括两组锂电池组，其中一组锂电池组与控制器的电源管理芯片相连，另一组锂电池组与电机驱动模块相连；所述电机驱动模块包括电机控制模块和2片相同的驱动芯片，电机控制模块包括主处理器和单片机，单片机、主处理器和2片驱动芯片依次串联；所述驱动芯片设置有4通道逻辑电路，驱动芯片通过4通道逻辑电路与智能小车的4个减速电机相连；所述控制器包括主控制器和机械动作控制器，所述主控制器包括核心处理器芯片、以太网控制芯片、USB接口、标准串口、电源管理芯片、内存设备和外部设备接口，所述主控制器包括核心处理器芯片分别与以太网控制芯片、USB接口、标准串口、电源管理芯片、内存设备和外部设备接口相连，主控制器的核心处理器芯片设置有IIC总线接口，所述机械动作控制器包括增强型内核处理器和RF收发器，所述增强型内核处理器与智能小车的电机相连；所述传感器检测模块包括温湿度传感器模块、光照传感器模块和超声波模块，所述温湿度传感器包括温湿度传感器芯片和温湿度传感器数据接口，温湿度传感器芯片由温湿度测量模块、OTP内存和A/D转换器组成，温湿度传感器芯片的温湿度测量模块通过电容性聚合体对湿度进行测量，通过温能隙材料对温度测量，通过温湿度传感器芯片的A/D转换器来提高测试灵敏度，温湿度传感器芯片通过OTP内存中储存的温湿度校准系数对测量得的内部信号进行校准，所述光照传感器模块包括光照传感器模拟芯片和放大电路，放大电路安装在光照传感器模拟芯片的输出端，模拟芯片通过内嵌的转换控制器将模拟芯片的模拟电压量来转换成数字量，根据数字量来计算光照强度，所述传感器检测模块的温湿度传感器模块和光照传感器模块通过两线串行数据接口与机械动作控制器的增强型内核处理器相连；所述无线模块包括无线基础模块和无缝漫游...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建盛，覃勇，何奇文，韦庆进，彭金松，苗剑，申奎奎，
申请(专利权)人：河池学院，
类型：发明
国别省市：广西;45