一种应用于自动巡线小车的巡线模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于自动巡线小车的巡线模块；包括PCB主板；以及集成在PCB主板上的红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块、电源模块；红外传感器与电压比较器电讯连接；MCU主控单元分别与电压比较器、CAN通讯模块电讯连接；MCU主控单元通过CAN通讯模块，实现与主体设备之间进行通讯；本巡线模块将多个红外传感器集成在一起，具有比其他现有类似的装置更高的集成度，有效提高了主体设备如自动巡线小车巡线时的精度和速度；与自动巡线小车采用CAN通信，有效脱离主体设备，只需正确的通讯接口，不影响主体设备的控制程序；可调节红外传感器感应灵敏度的电位器，可用于与黑线对比度不同的地面，使用范围较广。

A patrolling module applied to automatic patrol car

The utility model discloses a line module used in automatic inspection line patrol car; including the PCB motherboard; and the integrated infrared sensor, the PCB motherboard voltage comparator, MCU main control unit, CAN communication module, power supply module; the infrared sensor is connected with the voltage comparator MCU telecommunications; the main control unit is respectively connected with the voltage comparator CAN communication module, telecommunications; MCU main control unit through the CAN communication module to realize the communication between the main equipment and the transmission line; a plurality of infrared sensor modules are integrated together, with a higher degree of integration than other existing similar devices, effectively improve the main equipment such as automatic line patrol car speed and precision inspection line; and automatic line patrol car using CAN communication, effective from the main equipment, only the correct communication interface, does not affect the control program of the main equipment can be adjusted; The potentiometer of the sensitivity of the infrared sensor can be used in the ground with a different contrast to the black line, and it is widely used.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于自动巡线小车的巡线模块
本技术涉及二维的位置或航道控制装置，尤其涉及一种应用于自动巡线小车的巡线模块。
技术介绍
自动巡线小车一般是在地面安装引导黑线或黑带，通过小车底部安装的巡线传感器，通过传感器检测地面黑带信息，将检测信息传给小车控制器后有控制器控制小车自动沿黑线运动。这种方法中红外传感器的集成度不高，只能接入较少数量，导致巡线的精度和速度较低，其次，巡线传感器的模块化程度较低，无法脱离于控制器，主体设备的控制程序中还要专门额外加上处理采集数据的程序，影响主体设备稳定性，且不利于快速移植更换。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种应用于自动巡线小车的巡线模块。本技术通过下述技术方案实现：一种应用于自动巡线小车的巡线模块，包括如下部件：PCB主板；以及集成在PCB主板上的红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块、电源模块；所述红外传感器与电压比较器电讯连接；所述MCU主控单元分别与电压比较器、CAN通讯模块电讯连接；所述MCU主控单元通过CAN通讯模块，实现与主体设备之间进行通讯；所述电源模块用于给红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块提供电能。所述红外传感器由多组红外发射管及多组红外接收头组成的一个阵列，沿PCB主板长度方向依次排布。所述红外传感器还包括一个用于调节红外传感器感应灵敏度的电位器。所述MCU主控单元包括控制芯片及晶振；所述控制芯片选用STM32F1xx系列芯片，晶振选用8MHz。所述红外传感器为安装在PCB主板上的红外传感器阵列。本技术应用于自动巡线小车的巡线模块的控制方法，包括如下步骤：将PCB主板固定在主体设备(自动巡线车)上，红外传感器的方向朝向底面安装，使红外传感器能感应到地面黑线或黑带信息；红外传感器感应到地面黑线或黑带信息的颜色变化数据，并将颜色变化数据的电信号传递给电压比较器；再由电压比较器转换成电平信号，并传递给MCU主控单元，MCU主控单元根据电平信号的变化，获得地面路线变化信息，再根据路线变化信息生成相应的控制数据，即电机的控制数据，然后再通过通讯模块发送给主体设备，再由主体设备的电机驱动电路，驱动电机作出相应的动作，从而实现依靠巡线模块的数据来改变巡线小车的运动状态，即沿所给黑线或黑带运动。本技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：1)本技术将多个红外传感器集成在一起，具有比其他现有类似的装置更高的集成度，有效提高了主体设备如自动巡线小车巡线时的精度和速度。2)本技术高度模块化，与主体设备如自动巡线小车采用CAN通信，有效脱离主体设备，只需正确的通讯接口，不影响主体设备的控制程序。3)本技术装有可调节红外传感器感应灵敏度的电位器，可用于与黑线对比度不同的地面，使用范围较广。4)本技术采用内置MCU主控单元，自动处理巡线所得的信息，不需要主体设备额外专门处理，模块化程度较高，利于快速接入应用。5)本技术还提供了包括CAN，Usart，ADC，AD，SW等多种外设，满足了该产品多功能的要求。附图说明图1为本技术应用于自动巡线小车的巡线模块结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步具体详细描述。实施例如图1所示。本技术公开了一种应用于自动巡线小车的巡线模块，包括如下部件：PCB主板；以及集成在PCB主板上的红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块、电源模块；所述红外传感器与电压比较器电讯连接；所述MCU主控单元分别与电压比较器、CAN通讯模块电讯连接；所述MCU主控单元通过CAN通讯模块，实现与主体设备之间进行通讯；所述电源模块用于给红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块提供电能。所述红外传感器由多组红外发射管及多组红外接收头组成的一个阵列，沿PCB主板长度方向依次排布。所述红外传感器还包括一个用于调节红外传感器感应灵敏度的电位器。所述MCU主控单元包括控制芯片及晶振；所述控制芯片选用STM32F1xx系列芯片，晶振选用8MHz。所述红外传感器为安装在PCB主板上的红外传感器阵列。本技术应用于自动巡线小车的巡线模块的控制方法，包括如下步骤：将PCB主板固定在主体设备(自动巡线车)上，红外传感器的方向朝向底面安装，使红外传感器能感应到地面黑线或黑带信息；红外传感器感应到地面黑线或黑带信息的颜色变化数据，并将颜色变化数据的电信号传递给电压比较器；再由电压比较器转换成电平信号，并传递给MCU主控单元，MCU主控单元根据电平信号的变化，获得地面路线变化信息，再根据路线变化信息生成相应的控制数据，即电机的控制数据，然后再通过通讯模块发送给主体设备，再由主体设备的电机驱动电路，驱动电机作出相应的动作，从而实现依靠巡线模块的数据来改变巡线小车的运动状态，即沿所给黑线或黑带运动。对于MCU主控单元，STM32F103RCT6芯片以较小的封装提供了四十多个通用I/O，使用与该产品多引脚的需求；该芯片还提供了包括CAN，Usart，ADC，AD，SW等多种外设，满足了该产品多功能的要求，且其价格较低，处理能力好，性价比高，因此选用该芯片作为中央处理单元。对于电压比较器，因为该产品电压比较线路多，且分布规则较集中，故选用四通道的电压比较器LM339，通道多，体积小，工作稳定。布局是亦可沿红外对管布局，布线较为简单。红外传感器，选用了小型一体化的云辉牌5MM规格的LED型红外对管，焊接方便，可靠性高，抗干扰能力强。共选用32组对管整齐分布板子一侧。其工作电流汇总在一起比较的，为了保护其他电路而使用了一个3A的保险丝，增加电路的稳定性和维修的方便。当使用该巡线模块时，应将焊接有红外传感器的PCB主板的板面朝下安装，使得红外传感器能感应地面黑线或黑带信息。使用CAN线将巡线模块和主体设备的CAN端口连接起来，接好模块的电源线，可根据红外传感器的感应指示灯调节电位器，从而来调节巡线时的灵敏度，提高巡线精度。如上所述，便可较好地实现本技术。本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都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】
一种应用于自动巡线小车的巡线模块，其特征在于：包括如下部件：PCB主板；以及集成在PCB主板上的红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块、电源模块；所述红外传感器与电压比较器电讯连接；所述MCU主控单元分别与电压比较器、CAN通讯模块电讯连接；所述MCU主控单元通过CAN通讯模块，实现与主体设备之间进行通讯；所述电源模块用于给红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块提供电能。

【技术特征摘要】
1.一种应用于自动巡线小车的巡线模块，其特征在于：包括如下部件：PCB主板；以及集成在PCB主板上的红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块、电源模块；所述红外传感器与电压比较器电讯连接；所述MCU主控单元分别与电压比较器、CAN通讯模块电讯连接；所述MCU主控单元通过CAN通讯模块，实现与主体设备之间进行通讯；所述电源模块用于给红外传感器、电压比较器、MCU主控单元、CAN通讯模块提供电能。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟和，张东，关杰鸿，赖松锐，唐英杰，卢欢鹏，李敏丽，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44