一种自循迹智能小车控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自循迹智能小车控制系统，包括：控制回路，该控制回路包括一单片机；红外检测模块，其输出端连接单片机的输入端，用于检测小车的前方有无黑色障碍；驱动电路，其输入端连接所述单片机的控制端，驱动电路的输出端连接小车的驱动电机；显示模块，其输入端与单片机的输出端连接，用于显示驱动电机的运行的状况；通信电路，用于将小车控制系统与PC机通信；电源模块，分别与单片机、红外检测模块、驱动电路、显示模块以及通信电路连接；看门狗单元，与单片机连接，用于在系统程序出错时对系统进行复位；外围电路，该外围电路包括复位电路、时钟电路以及开关电路，复位电路、时钟电路以及开关电路均与单片机连接。

A kind of intelligent vehicle tracking control system

The utility model relates to a self tracking smart car control system, including control circuit, the control circuit comprises a single chip; infrared detection module, the output end is connected with the input end of the microcontroller, for the detection of car front has no black barrier; drive circuit, the control end is connected with the input end of the single-chip microcomputer, the output the driving circuit connecting ends of the driving motor; the display module, the input terminal of the SCM is connected to the output end of the drive motor is used to display the operating condition; communication circuit for car control system and PC machine communication; power supply module, respectively with MCU, infrared detection module, driving circuit, display module and communication circuit connection; watchdog unit connected with the single chip microcomputer used to reset the system in the program error; the peripheral circuit, the peripheral circuit It includes reset circuit, clock circuit and switch circuit, reset circuit, clock circuit and switch circuit are connected with single chip microcomputer.

【技术实现步骤摘要】
一种自循迹智能小车控制系统
本技术涉及一种控制系统，具体涉及一种自循迹智能小车控制系统。
技术介绍
人们一直都想拥有一种能够自动行驶，并且能够适应各种复杂路面情况和沿着指定道路(轨迹)运行的车辆。多年来，随着企业生产技术不断提高，自动化技术不断加深，电子智能控制在工业上的应用越来越普遍的大环境下，人们的这一梦想终于有望得到实现。现在，世界上许多国家都在对智能车辆进行研究和设计。随着科学技术的进步，特别是计算机技术、信息技术、电子技术、人工智能的飞速发展，这为智能循迹系统的搭建提供了实现的技术基础。目前，循迹技术在家用汽车上已经开始运用。而循迹智能系统在搬运升降领域的应用还很少。搬运升降设备智能化是工业今后的发展趋势，也是人们对安全性、智能化要求越来越高的工业的发展方向。随着信息技术和计算机技术为代表的高新技术的发展，以及模糊控制技术、神经模糊技术、人工神经网络技术等新的控制技术的发展，在不久的将来搬运升降设备的循迹智能系统将会有突破性的进展。智能循迹系统的实用化是智能循迹系统发展的前进方向，应变能力强、环境适应性好的智能车辆将是今后的研究重点。鉴于此，提出一种自循迹智能小车控制系统，是本技术所要研究的课题。
技术实现思路
为解决以上现有技术采用人工作业效率低、危险环境人工无法作业等缺陷，本技术提供一种自循迹智能小车控制系统，包括：控制回路，该控制回路包括一单片机；红外检测模块，该红外检测模块的输出端连接所述单片机的输入端，用于检测小车的前方有无黑色障碍；驱动电路，所述驱动电路的输入端连接所述单片机的控制端，所述驱动电路的输出端连接小车的驱动电机；显示模块，该显示模块的输入端与所述单片机的输出端连接，用于显示所述驱动电机的运行的状况；通信电路，该通信电路用于将所述小车控制系统与PC机通信；电源模块，该电源模块分别与所述单片机、所述红外检测模块、所述驱动电路、所述显示模块以及所述通信电路连接，用于给所述单片机、红外检测模块、驱动电路、显示模块以及通信电路提供电源；看门狗单元，该看门狗单元与所述单片机连接，用于在系统程序出错时对系统进行复位；外围电路，该外围电路包括复位电路、时钟电路以及开关电路，所述复位电路、时钟电路以及开关电路均与所述单片机连接；在工作状态下，通过红外检测有无黑色障碍，并将检测的信号发送给所述控制回路，该控制回路对此接收到的信号进行处理，再给驱动电路发送信号，从而控制小车的电机转动。进一步地，所述单片机采用AT89C52单片机。进一步地，所述电源模块包括交流转直流单元和电源管理单元，该交流转直流单元采用ACT355A芯片，所述电源管理单元采用LPM3420A-12.6V芯片。进一步地，所述红外检测模块包括4个TCRT5000传感器。进一步地，所述驱动电路采用L293D驱动芯片，其内部采用了桥式开关管的形式来控制大电压，高电流，从而驱动所述驱动电机转动。进一步地，所述显示模块采用LCD1284芯片。进一步地，所述看门狗单元采用MAX813监控电路处理芯片。进一步地，所述时钟电路采用晶振来进行振荡，两个电容协同组成三点式形式，使晶振工作在电感状态。有益效果：本技术的智能循迹控制系统可应用范围广、可靠性高，成本低廉，尤其适合在那些人类无法工作的环境中工作，既可提高工作效率，又可有效避免有害物质对人体的伤害。附图说明图1为本实施例自循迹智能小车控制系统的结构示意框图；图2为本实施例中看门狗单元的电路图；图3为本实施例中时钟电路的电路图；图4为本实施例中复位电路的电路图；图5为本实施例中开关电路的电路图；图6为本实施例红外检测模块中传感器的电路图；图7为本实施例红外检测模块中运放的电路图；图8为本实施例红外检测模块中比较器的电路图；图9为本实施例通信电路的电路图；图10为本实施例控制芯片AT89C52的电路图；图11为本实施例驱动电路的电路图；图12为本实施例锂电池充电管理芯片LMP3420的电路图。具体实施方式实施例：一种自循迹智能小车控制系统如图1-11所示，包括控制回路，该控制回路包括一单片机，该单片机采用AT89C52单片机。本实施例中，通过红外检测有无黑色障碍，从而给AT89C52单片机发送信号，控制回路对此信号进行处理，再给驱动电路发送信号，从而达到小车的控制目的。由于AT89C52作为普通I/O口使用时需接上拉电阻，如图10所示的R20，控制电路与其他电路的连接情况如图中的标号。参见图6-8，红外检测模块，该红外检测模块的输出端连接所述单片机的输入端，用于检测小车的前方有无黑色障碍。本实施例中，采用4个感器TCRT5000型号，检测的信号再与比较器的电压进行比较（即当大于某值时输出为正饱和值，则为光电管导通，故无障碍；反之输出为负饱和值，则有障碍。因此电机不能直行了。由于有4路传感器，因此采用4个运放集成的芯片LM339。本次设计中采用了4个TCRT5000传感器，不断检测外围信号，其电路如图6所示。在黑色轨迹下，光电管断开，因此IN2+输出为高电平；反之IN2+输出为低电平。检测到的信号通过比较器后传送给控制电路，电路如图7所示。由于存在4路检测信号，故采用4个集成在一起的运放芯片LM399，因为存在外部条件的干扰，故非黑色轨迹上运行仍有可能检测信号输出达到TTL满足的高电平，因此需要设计比较器，与某电压值进行比较，某电压值产生如图8所示。其中，R28是用来调节能检测黑色轨迹的基准电压，从而使输出为高电平而不误报电平错误。驱动电路，所述驱动电路的输入端连接所述单片机的控制端，所述驱动电路的输出端连接小车的驱动电机。本实施例中，驱动模块所采用的是L293D驱动芯片来驱动电机，其内部采用了桥式开关管的形式来控制大电压，高电流，从而达到电机转动。本设计采用驱动芯片L293D，内部包含4通道逻辑驱动电路，是一种两相和四相电机的专用驱动器，即内部含有2个H桥的高电压大电流双全桥驱动器，实现了两个电机的正反转情况，其电路如图11所示。显示模块，该显示模块的输入端与所述单片机的输出端连接，用于显示所述驱动电机的运行的状况。本实施例中，显示模块采用的是LCD1284芯片，此芯片可以点阵显示，故可以显示中文字符，可以不断显示电机的运行的状况。通信电路，该通信电路用于将所述小车控制系统与PC机通信。本实施例中，该通信电路主要是单片机芯片与计算机通过USB进行通信，将给定的程序烧写到控制芯片中。由于计算机通信采用RS232电平，又单片机通信采用TTL电平，故通过电平转换芯片CH340G进行实现。本设计中采用一个USB总线的转接芯片CH340，转化成RS232电平，从而达到计算机与该系统进行通信，通过USB进行加载程序，其电路如图9所示。电源模块，该电源模块分别与所述单片机、所述红外检测模块、所述驱动电路、所述显示模块以及所述通信电路连接，用于给所述单片机、红外检测模块、驱动电路、显示模块以及通信电路提供电源。本实施例中，电源模块采用的视开关电源将220V的交流电转化充电电池所需的直流电，所采用控制芯片为ACT355A，再通过电源管理芯片来控制对电池进行充电，从而有效的保护了电池，电源管理芯片为LPM3420A-12.6V。本设计中，工业中及家庭中用电为220V，要将此电压转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自循迹智能小车控制系统，其特征在于，包括：控制回路，该控制回路包括一单片机；红外检测模块，该红外检测模块的输出端连接所述单片机的输入端，用于检测小车的前方有无黑色障碍；驱动电路，所述驱动电路的输入端连接所述单片机的控制端，所述驱动电路的输出端连接小车的驱动电机；显示模块，该显示模块的输入端与所述单片机的输出端连接，用于显示所述驱动电机的运行的状况；通信电路，该通信电路用于将所述小车控制系统与PC机通信；电源模块，该电源模块分别与所述单片机、所述红外检测模块、 所述驱动电路、 所述显示模块以及所述通信电路连接，用于给所述单片机、红外检测模块、驱动电路、显示模块以及通信电路提供电源；看门狗单元，该看门狗单元与所述单片机连接，用于在系统程序出错时对系统进行复位；外围电路，该外围电路包括复位电路、时钟电路以及开关电路，所述复位电路、时钟电路以及开关电路均与所述单片机连接。

【技术特征摘要】
1.一种自循迹智能小车控制系统，其特征在于，包括：控制回路，该控制回路包括一单片机；红外检测模块，该红外检测模块的输出端连接所述单片机的输入端，用于检测小车的前方有无黑色障碍；驱动电路，所述驱动电路的输入端连接所述单片机的控制端，所述驱动电路的输出端连接小车的驱动电机；显示模块，该显示模块的输入端与所述单片机的输出端连接，用于显示所述驱动电机的运行的状况；通信电路，该通信电路用于将所述小车控制系统与PC机通信；电源模块，该电源模块分别与所述单片机、所述红外检测模块、所述驱动电路、所述显示模块以及所述通信电路连接，用于给所述单片机、红外检测模块、驱动电路、显示模块以及通信电路提供电源；看门狗单元，该看门狗单元与所述单片机连接，用于在系统程序出错时对系统进行复位；外围电路，该外围电路包括复位电路、时钟电路以及开关电路，所述复位电路、时钟电路以及开关电路均与所述单片机连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪政，
申请(专利权)人：青岛优迈自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37