一种基于Arduino平台的智能车系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于Arduino平台的智能车系统，包括Arduino Nano控制器、电池盒、电机、轮胎、传感模块和按键模块；在Arduino Nano控制器与传感模块、按键模块之间设有移位寄存器，Arduino Nano控制器与电机之间连接有电机驱动芯片，Arduino Nano控制器通过产生PWM波对电机进行控制；Arduino Nano控制器与电池盒之间设有三端稳压集成电路；电池盒与电机驱动芯片、电机串联，电机与轮胎连接以驱动轮胎的运转。本实用新型专利技术通过基于Arduino Nano控制器这一平台来实现、扩展智能车的各个功能，使用起来更加快捷、方便，在Arduino Nano控制器中进行简单编程即可实现智能车的各种功能，本系统组装完成后也可以很方便地进行各种功能的测试，让初学者能够更容易实现基本电路功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Arduino平台的智能车系统
本技术属于智能车领域，更具体而言，本技术涉及一种基于Arduino平台的智能车系统。
技术介绍
智能车(IntelligentCar)是电子计算机等最新科技成果与现代汽车工业相结合的产物，因而“善解人意”，通常具有自动驾驶，自动变速，甚至具有自动识别道路的功能。作为起步，现有的初学者大多从二轮智能车开始接触该行业，但是由于智能车的设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、电气、计算机、机械等多个学科的知识，一般的初学者没有那么多的精力去把各个学科都摸透，初学者投入的时间成本和财力成本都会比较大，因此需要有比较容易上手、控制成本的相关智能车系统供初学者使用。
技术实现思路
本技术提出一种基于Arduino平台的智能车系统，该系统能够便于初学者上手、成本较低，而且能够实现各种功能。本技术所采用的技术方案是：一种基于Arduino平台的智能车系统，其特征在于：包括ArduinoNano控制器、电池盒、电机、轮胎、传感模块和按键模块；所述传感模块、所述按键模块与所述ArduinoNano控制器通信连接，在所述ArduinoNano控制器与所述传感模块、所述按键模块之间设有移位寄存器，所述移位寄存器与所述在ArduinoNano控制器与传感模块、按键模块之间设有移位寄存器通过SPI通信；所述ArduinoNano控制器与所述电机之间连接有电机驱动芯片，所述ArduinoNano控制器通过产生PWM波对所述电机进行控制；所述电池盒与所述ArduinoNano控制器电性连接，在所述ArduinoNano控制器与所述电池盒之间设有稳压电路；所述电池盒与所述电机驱动芯片、所述电机串联，所述电机与所述轮胎连接以驱动所述轮胎的运转，所述轮胎上设有红外测速电路，所述红外测速电路与所述ArduinoNano控制器通信连接。进一步的，所述传感模块包含了六个红外传感器和六个碰撞开关。进一步的，所述红外传感器为反射式红外传感器。进一步的，所述碰撞开关上设有金属外臂。更进一步的，所述稳压电路采用三端稳压集成电路。采用上述技术方案后，本技术通过基于ArduinoNano控制器这一平台来扩展智能车的各个功能，从功能和体积上来看，ArduinoNano控制器能够满足智能车的各种需求，使用起来更加快捷、方便，传感模块和按键模块将信号传输给移位寄存器，ArduinoNano控制器通过串行的方式读取移位寄存器上的数据来获取各个碰撞开关和红外传感器的状态，ArduinoNano控制器根据设定好的程序进行反馈并控制电机的运转，可以在ArduinoNano控制器中进行简单编程即可实现智能车的各种功能，本系统组装完成后也可以很方便地进行各种功能的测试，让初学者能够更容易实现基本电路功能。附图说明图1是本技术一种基于Arduino平台的智能车系统的示意框图。图中：1-ArduinoNano控制器2-电池盒3-电机4-轮胎5-传感模块51-红外传感器52-碰撞开关6-按键模块7-移位寄存器8-电机驱动芯片9-稳压电路10-红外测速电路。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，本技术的一种基于Arduino平台的智能车系统，包括ArduinoNano控制器1、电池盒2、电机3、轮胎4、传感模块5、按键模块6。其中，传感模块5、按键模块6与ArduinoNano控制器1通信连接，传感模块5及按键模块6的状态需要数字信号端口进行检测，每一个信号需要一个数字端口的引脚，由于ArduinoNano控制器1的引脚资源是有限的，而且这些状态的检测并不需要非常高的实时性，在ArduinoNano控制器1与传感模块5、按键模块6之间设有移位寄存器7，移位寄存器7与ArduinoNano控制器1通过SPI通信，SPI即串行外设接口，ArduinoNano控制器1通过串行的方式读取移位寄存器7的数据，以获取传感模块5的状态及按键模块6的指令信号。ArduinoNano控制器1通过产生PWM波对电机3进行控制驱动，ArduinoNano控制器1中的特定引脚可以产生PWM波，其中一些引脚产生的PWM波的频率为980Hz，还有一些引脚产生的PWM波的频率为490Hz，在ArduinoNano控制器1与电机3之间连接有电机驱动芯片8，电机驱动芯片8接收ArduinoNano控制器1产生的PWM波信号以控制电机3的转速和方向。电池盒2与ArduinoNano控制器1电性连接，在ArduinoNano控制器1与电池盒2之间设有稳压电路9，在本系统中稳压电路9可选用三端稳压集成电路，由于本技术的一种基于Arduino平台的智能车系统中的一些电器件涉及到的电压主要是+5V和电源的电压，三端稳压集成电路可以提供稳定的+5V电压驱动，避免了ArduinoNano控制器1频繁重启以及传感信号失真等不利影响；电池盒2与电机驱动芯片8、电机3串联，电机3与轮胎4连接以驱动轮胎4，轮胎4上设有红外测速电路10，红外测速电路10精确检测轮胎4的旋转速度，并将参数传输给ArduinoNano控制器1，ArduinoNano控制器1再通过PWM波信号控制电机3的转速和方向。在本技术中，传感模块5包含了六个红外传感器51和六个碰撞开关52；红外传感器51先将要观测的变化转变为光信号的变化，之后光电元件将光信号转化为电信号，再将相应的信号通过移位寄存器7传输给ArduinoNano控制器1，红外传感器51采用反射式红外传感器；为了提高碰撞概率，在碰撞开关52上增加了金属外臂，金属外臂可以更好地碰撞到障碍物，如果是碰到轻质障碍物，金属外臂也可以直接推开物体而不用闪避，增加了智能车的灵活性。按键模块中设有各个开关的按键。本技术通过基于ArduinoNano控制器1这一平台来扩展智能车的各个功能，从功能和体积上来看，ArduinoNano控制器1能够满足智能车的各种需求，使用起来更加快捷、方便，传感模块5和按键模块6将信号传输给移位寄存器7，ArduinoNano控制器1通过串行的方式读取移位寄存器7上的数据来获取各个碰撞开关52和红外传感器51的状态，ArduinoNano控制器1根据设定好的程序进行反馈并控制电机3的运转，可以在ArduinoNano控制器1中进行简单编程即可实现智能车的各种功能，本系统组装完成后也可以很方便地进行各种功能的测试，让初学者能够更容易实现基本电路功能。最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Arduino平台的智能车系统，其特征在于：包括Arduino Nano控制器、电池盒、电机、轮胎、传感模块和按键模块；所述传感模块、所述按键模块与所述Arduino Nano控制器通信连接，在所述Arduino Nano控制器与所述传感模块、所述按键模块之间设有移位寄存器，所述移位寄存器与所述在Arduino Nano控制器与传感模块、按键模块之间设有移位寄存器通过SPI通信；所述Arduino Nano控制器与所述电机之间连接有电机驱动芯片，所述Arduino Nano控制器通过产生PWM波对所述电机进行控制；所述电池盒与所述Arduino Nano控制器电性连接，在所述Arduino Nano控制器与所述电池盒之间设有稳压电路；所述电池盒与所述电机驱动芯片、所述电机串联，所述电机与所述轮胎连接以驱动所述轮胎的运转，所述轮胎上设有红外测速电路，所述红外测速电路与所述Arduino Nano控制器通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于Arduino平台的智能车系统，其特征在于：包括ArduinoNano控制器、电池盒、电机、轮胎、传感模块和按键模块；所述传感模块、所述按键模块与所述ArduinoNano控制器通信连接，在所述ArduinoNano控制器与所述传感模块、所述按键模块之间设有移位寄存器，所述移位寄存器与所述在ArduinoNano控制器与传感模块、按键模块之间设有移位寄存器通过SPI通信；所述ArduinoNano控制器与所述电机之间连接有电机驱动芯片，所述ArduinoNano控制器通过产生PWM波对所述电机进行控制；所述电池盒与所述ArduinoNano控制器电性连接，在所述ArduinoNano控制器与所述电池盒之间设有稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：程飞，罗恒阳，郭德旺，
申请(专利权)人：苏州锤蚁电子信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32