电动小车的无线监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动小车的无线监控系统。包括远程终端、电动小车、传感器模块、433M无线射频模块和电池。所述的电池与电动小车相连接，所述的电动小车包括主电路、控制电路和GPS模块，所述的GPS模块与控制电路相互连接，所述的433M无线射频模块用于控制电路和远程终端的通讯，所述的传感器模块包括霍尔传感器、超声波测距传感器、避障传感器、电流传感器，所述的超声波测距传感器安装在小车的前、后、左、右四个位置，所述的避障传感器安装在小车的前方，所述的霍尔传感器安装在小车的后车轮处，所述的电流传感器安装在小车的主电路上和控制电路上。操作者可以通过远程终端来控制小车的运动，还可以监测小车各项的运动数据。

【技术实现步骤摘要】
电动小车的无线监控系统
本技术涉及一种监控电动小车，尤其涉及一种远程无线监控电动小车。
技术介绍
随着环保意识的提高，电动小车越来越受到人们的关注，电动小车需要实时的掌握车辆的运行状况及故障信息来保障小车运行时的安全性。现代远程监控技术从20世纪80年代由国外介绍到中国并迅速得到了广泛应用。国内很多生产企业和科研机构都对其进行了深入研究和应用。远程监控技术的使用在很多情况是由于工作环境恶劣、现场监控无法实施等原因，要求现场采集数据是不切实际的。随着技术飞速发展，远程监控系统得到逐步的推广，但是由于成本高并且需要大量的工程施工等因素，只有大型的场合应用的比较多，因此有些小的场所就无法应用到。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是需要提供一种能够对电动小车运动数据进行远程监控功能的低成本的远程无线监控系统。对此，本技术提供了一种远程的电动小车的无线监控系统。主要包括远程终端、电动小车、电动小车的控制电路、电动小车的主电路、传感器模块、GPS模块和433M无线射频模块，所述的远程终端通过433M无线射频模块连接至电动小车上的控制电路，电动小车的供电模块是两块可充电6V的蓄电池串联而成，所述的蓄电池分别给小车的主电路和控制电路供电，所述的控制模块主要核心是Stm32f407单片机，所述的主电路主要是两个12V的直流电机、一个方向控制电机和L298N的驱动电路，所述的传感器模块主要包括霍尔测速传感器、超声波测距传感器、避障传感器和电流传感器，所述的霍尔传感器模块安装在电动小车的后车轮处，霍尔传感器的输出端通过导线连接到32单片机上，所述的32单片机通过处理测出小车的速度，最后传给远程终端，所述的超声波测距传感器分别安装在小车的前、后、左、右四个位置，所述的超声波测距传感器的输出端通过导线连接到32单片机上，所述的32单片机通过处理测出小车四周障碍物的距离，最后传给远程终端，所述的电流传感器连接到电动小车的主电路来测量电机上的电流，所述的避障传感器安装在小车的前端，避障传感器的输出端连接到32单片机，所述的32单片机通过处理来监测小车的前端近点是否有障碍，当有障碍物时，操作者可以根据实际情况做出适当的操作，所述的GPS模块安装在小车上，GPS模块的输出端通过导线连接到32单片机，32单片机通过处理，将小车的位置信息传到远程终端上。本技术所述的远程终端是基于组态监控软件的PC机，STM32单片机将采集所得的小车数据信息都通过组态软件显示出来，单片机与组态王之间通讯是通过MODBUS通讯协议实现的，组态王上绘制一些实时曲线，包括电动小车速度曲线和电流曲线，当小车运动时，可以在组态王上看到速度的变化和电流的变化，电动小车是通过PWM调速的，本技术专利在组态王的界面上放置一个加速按钮和一个减速的按钮，可以实时的在组态王的界面上实现对电动小车的速度调制，还可以在组态王的界面上实现左转、右转、前进和后退的功能，电动小车的位置可以用GPS模块采集位置信息，通过组态王查看小车的位置信息和周围的路况信息。本技术所采用的调速方法是PWM调速，PWM又称为脉冲宽度调制，通过改变直流电机上的电压占空比来改变平均电压的大小，从而控制电机的转速，PWM可以通过STM32单片机的内部编程来获取，这就大大的简化了小车的调速电路，它通过直流斩波原理实现调速，响应速度快，且调速范围大，PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，在进行数模转换，可将噪声影响降到最低，对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是将PWM应用于本技术的主要原因。本技术的进一步改进在于所使用的监控系统是组态王监控，它具有强大的界面显示组态功能，目前，工控组态软件大都运行于Windows环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间，提供给用户丰富的作图工具，可随心所欲地绘制出各种监控界面，它具有良好的开放性，组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设计，这种优点就为组态王与单片机的通讯提供了良好的条件，它最大的优点就是强大的数据库，配有实时数据库，可存储各种数据，因此这也方便了小车各项运动数据的存储和查看，选择这种监控界面最后一个原因是可编程的命令语言，有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编写程序，增强图形界面，同时也减少了单片机的编程复杂程度。采用了Stm32控制器作为小车的控制核心，以Cortex-M4核ARM芯片STM32F407为基础，构建最小开发系统，该芯片时钟频率在工作电压为3.3V时可以达到168MHz，在STM32F系列中性能最高，Flash大小为1024K，完全足够容纳本控制系统软件程序，也便于今后的升级处理，和其他32位处理器相比，如AMR7，ARM9，乃至DSP等等，本芯片的功耗是最低的，因此加强了小车的续航能力，Stm32控制器需实现各个传感器数据的采集处理，Stm32的存储量很大，为以后的更新提供了基础，总而言之，该ARM芯片比较适合作为电动小车的控制核心，也便于日后电动小车的组网、智能化等一系列的升级操作。本技术优点并不只是局限于现有的模块，这只是提供了一种思路，提出了可以通过组态王来监视电动小车的想法，就传感器模块而言，本专利还可以添加一些新的传感器，组态王可以监测的数据空间量是很大的，因此通过添加一些新的模块，可以更加全面的监测小车的运行状态。与现有技术相比，本技术通过无线串口通信作为通讯媒介，将组态王监控功能应用于电动小车上，可以准确的监测小车运动的各项数据，这些数据还可以通过SQL数据历史库保留下来，可以很方便的分析小车的运动状态，继而准确的提出相应的建议，以便于对小车做进一步的改进，从而可以提高小车运行的安全性和舒适度。附图说明图1是本技术一种实施例的结构示意图；图2是本技术实例外观安装结构示意图；附图标记说明：1-主电路；2-控制电路；3-GPS模块；4-超声波测距传感器；5-红外避障传感器；6-霍尔传感器；7-电动小车；8-远程终端。具体实施方式下面结合附图，对本技术的较优的实施例作进一步的详细说明。如图1所示，本例提供一种电动小车的无线监控系统，包括：远程终端、电动小车、传感器模块和电池，所述远程终端通过433M无线射频模块连接至电动小车上，所述电池与电动小车相连接，主要是给小车的控制电路和主电路供电，所述的电动小车包括车体、GPS模块、主电路和控制电路，所述的GPS模块的输出端主要连接在控制电路上，所述的控制电路连接在主电路上，用于控制小车的运动状态，所述的传感器模块主要包括超声波测距传感器、霍尔传感器、避障传感器和电流传感器，所述的超声波传感器安装在小车的四个位置，所述的霍尔传感器安装在小车的后车轮处，所述的避障传感器安装在小车的前端，所述的电流传感器安装小车的主电路上。远程终端主要是基于组态软件的PC机，操作者可以在在组态界面上监控小车的运动数据并且还可以控制小车的运动状态，小车运动时，操作者可以在组态界面看到小车的位置信息，还可以看到小车的四周是否有障碍物，并且可以准确的测出障碍物的距离，当小车前端有障碍物时，监控界面就会出现警告本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电动小车的无线监控系统，包括电动小车(7)和远程终端(8)，其特征在于，所述电动小车(7)的上方有控制电路(2)和主电路(1)，所述的电动小车(7)上方安装有GPS模块(3)，所述的GPS模块(3)与控制电路(2)相连，所述的电动小车(7)前方安装有超声波测距传感器(4)和红外避障传感器(5)，所述的电动小车(7)后车轮处安装有霍尔传感器(6)，所述的电动小车(7)的左方安装有超声波测距传感器(4)，所述的电动小车(7)的右方安装有超声波测距传感器(4)，所述的电动小车(7)的后方安装有超声波测距传感器(4)，所述的远程终端(8)与控制电路(2)通过无线通讯。

【技术特征摘要】
1.电动小车的无线监控系统，包括电动小车(7)和远程终端(8)，其特征在于，所述电动小车(7)的上方有控制电路(2)和主电路(1)，所述的电动小车(7)上方安装有GPS模块(3)，所述的GPS模块(3)与控制电路(2)相连，所述的电动小车(7)前方安装有超声波测距传感器(4)和红外避障传感器(5)，所述的电动小车(7)后车轮处安装有霍尔传感器(6)，所述的电动小车(7)的左方安装有超声波测距传感器(4)，所述的电动小车(7)的右方安装有超声波测距传感器(4)，所述的电动小车(7)的后方安装有超声波测距传感器(4)，所述的远程终端(8)与控制电路(2)通过无线通讯。2.根据权利要求1所述的电动小车的无线监控系统，其特征在于电动小车的前、后、左、右四个位置都安装有超声波距传感器，四个超声波传感器与控制电路相连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田志宏，李昂，倪锦程，于扬，宋瑞，赵昱炜，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：天津,12