一种多车通信的电磁循迹智能车控制系统技术方案

一种多车通信的电磁循迹智能车控制系统，其特征在于，包括：控制主板、核心板、路径感知模块、运放模块、通信模块、调试模块，程序下载模块，速度检测模块；控制主板、路径感知模块、运放模块通过接插件连接；控制主板包括稳压模块、电机驱动模块、接口拓展模块；核心板、通信模块和运放模块通过排针连接到所述控制主板上，控制主板将各个模块联系起来形成一个整体的系统；通信模块在上电后开始运行，车辆之间的通信模块通过蓝牙连接，在通电后搜索和连接已配对的设备，实现多车之间的通信。实现多车之间的通信。实现多车之间的通信。

【技术实现步骤摘要】
一种多车通信的电磁循迹智能车控制系统


[0001]本技术涉及电磁循迹智能车
，具体涉及多辆电磁循迹车辆的联动。

技术介绍

[0002]当前市场上有多种叉车AGV、物流运货小车等多车联动作业的自动驾驶车辆，但大多是基于GPS定位，摄像头视觉这类成本较高，结构复杂的控制系统，这就导致很多固定生产线上的自动行驶车辆因成本和技术问题难以大量投入使用，加上当代自动化的快速发展，工厂、车间等急需适应生产的快节奏。因此，需要一种结构简单，成本低且能够满足多车联动的自动行驶车辆投入固定生产线，满足自动化的生产需求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了解决当下市场固定场景下自动驾驶车辆成本过高且技术难度较高的问题，提供一种能满足多车联动、依靠电磁信号循迹的电磁智能车控制系统。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]在一个主要的实施的方案中，本技术提供一种多车通信的电磁循迹智能车控制系统，其特征在于，包括：控制主板、核心板、路径感知模块、运放模块、通信模块、调试模块，程序下载模块，速度检测模块；所述控制主板、路径感知模块、运放模块通过导线连接；所述控制主板包括稳压模块、电机驱动模块、接口拓展模块；核心板、通信模块和运放模块通过排针连接到所述控制主板上，所述控制主板将各个模块联系起来形成一个整体的系统；所述的核心板包括处理器、IO口排针、LED灯，所述IO口排针可以引出处理器的IO口功能引脚，所述LED灯用于指示核心板是否正常工作；所述的程序下载模块一端通过USB连接到电脑，一端通过接插件连接到所述的核心板的程序下载口，用于将程序烧录进核心板处理器；所述的调试模块通过USB端口连接到电脑，在调试时使用蓝牙与车辆上的通信模块进行通信，便于对车辆进行调整，提高便携性；所述的路径感知模块通过电感检测行驶环境中的磁场信息，从而判断路径类型，核心板处理器通过路径信息来调整车辆的行驶状态；所述的运放模块一端通过接插件与所述的路径感知模块连接，一端与所述的控制主板通过接插件连接，所述的运放模块对路径感知模块采集的信号进行滤波和放大，可以减小其余信号的干扰。所述的电机驱动模块输入端接收电源的电流和核心板处理器的占空比信号，输出端通过接线端子引出，接线端子使用导线与电机相连，所述的电机驱动模块采用H桥电路，控制电机的正反转，通过占空比信号的控制，实现电机的加速和减速。所述的通信模块在通电之后开始运行，车辆之间的通信模块通过蓝牙连接，在通电之后搜索和连接已配对的设备实现多车之间的通信。
[0006]基于上述实施的内容，本技术的主车使用路径感知模块进行道路电磁信号的检测，利用运放模块将放大后的电磁信号输入核心板处理器中进行路况检测，车辆尾部的编码器可以实时进行速度检测，并将检测信息输入核心板处理器。最后，处理器根据接收到的信息来控制舵机实现拐弯；通过电机驱动模块控制车辆速度；根据电磁信息和速度信息
决定通信模块发送何种信息。其它车辆根据接收到的信息，结合路径感知模块和编码器速度检测实现车辆自动行驶和多车联动的目的。
[0007]在一个可能的实施方案中，所述的核心板处理器采用逐飞科技的RISC
‑
V型架构的CH32V307单片机，单片机的VCC引脚接稳压模块输出端，GND接地，IO口和各个模块相连接。
[0008]基于上述实施的内容，互联型的CH32V307单片机可以更好的实现通信模块之间的配对和信息传输，增加效率和系统稳定性。所述的CH32V307单片机配备了硬件堆栈区、快速中断入口，在标准RISC
‑
V基础上大大提高了中断响应速度，加入单精度浮点指令集，扩充堆栈区，具有更高的运算性能。
[0009]在一个可能的实施方案中，所述的通信模块采用逐飞科技互联型的CH573F无线组网模块，其5V引脚接稳压模块的输出端、GND接地、RX接核心板PE13引脚、TX接核心板PE12引脚、RTS接核心板PB12引脚、其余引脚处于悬空状态。
[0010]基于上述实施的内容，单片机与所述的通信模块通过串口相连，通信模块在接收到单片机发出的信息后，通过串口通信将信息发送到已连接的通信模块中；更好的是，CH573F支持一对多型互联，可以实现更多车辆的联动。
[0011]在一个可能的实施方案中，所述的调试模块包括：OLED显示屏。OLED显示屏的SCL接核心板的PB13引脚、SDA接核心板的PB15引脚、RES接核心板PB7引脚，DC接核心板的PD7引脚。
[0012]基于上述实施的内容，本技术采用显示屏可以实时显示电感的数值，当前速度值，舵机转向角的值等；通过信息的显示，方便调试，提高便携性。
[0013]在一个可能的实施方案中，所述的电机驱动模块包括一个74HC244芯片和两个BTS7960芯片，所述的74HC244芯片的两个输入端分别接核心板的PA0和PA1引脚，接收处理器的占空比信号，输出端与所述的BTS7960芯片的信号输入端相连，所述BTS7960芯片的输出端一方面连接到电机上，另一方面通过电阻连接到第三LED。
[0014]基于上述实施的内容，本技术存在一个缓冲芯片，用于单片机信号的缓冲，有效防止大电流对单片机造成损害；存在两个驱动芯片，输出端通过接线端子与电机连接，采用H桥电路控制电机的正反转；LED灯可以指示电机驱动模块是否正常工作。
[0015]本技术的有益效果是，本技术采用较为简单的控制系统和整体架构实现固定到道路下小车的自动驾驶以及多车联动，结构简单，可拓展性强，代价更低且相较于已有的自动驾驶小车操作难度低。
附图说明
[0016]为了更清楚的说明本专利技术的具体实施方案，下面提供的附图用于对本次申请的进一步说明和解释，构成本次申请的一部分。
[0017]图1为电路板控制系统的结构图
[0018]图2为小车的整体结构俯视图
[0019]图3为小车的整体结构后视图
[0020]图4为小车的整体结构右视图
[0021]图5为路径感知的结构图
[0022]图6为电路板的示意图
[0023]图7为运放电路示意图
[0024]图8为电机驱动模块示意图
[0025]图9为5V稳压电路示意图
[0026]图10为3.3V稳压电路示意图
[0027]图11为控制系统连接方式图
[0028]0.运放模块，1.车模前轮，2.舵机舱，3.电池舱，4.车模后轮，5.电机舱，6.合金钢杆，7.路径感知模块，8.控制主板安装孔，9.驱动电机，10.转向舵机，11.后轮齿轮，12.编码器，13.车模底盘，14，路径感知模块固定杆，15.控制主板，16.控制主板固定杆，21.第一电感，22.第二电感，23.第三电感，24.第四电感，25.第五电感，31.核心板，32.通信模块，33.稳压电路，34.电机驱动模块，35.拓展接口。
具体实施方案
[0029]下面将结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多车通信的电磁循迹智能车控制系统，其特征在于，包括：控制主板、核心板、路径感知模块、运放模块、通信模块、调试模块，程序下载模块，速度检测模块；所述控制主板、路径感知模块、运放模块通过接插件连接；所述控制主板包括稳压模块、电机驱动模块、接口拓展模块；核心板、通信模块和运放模块通过排针连接到所述控制主板上，所述控制主板将各个模块联系起来形成一个整体的系统；所述的核心板包括处理器、IO口排针、LED灯，所述IO口排针可以引出处理器的IO口功能引脚，便于通过排针连接到所述控制主板上，所述LED灯用于指示核心板是否正常工作；所述的程序下载模块一端通过USB连接到电脑，一端通过接插件连接到所述的核心板的程序下载口，用于将程序烧录进核心板处理器；所述的调试模块通过USB端口连接到电脑，在调试时使用蓝牙与车辆上的通信模块进行通信，便于对车辆进行调整，提高便携性；所述的路径感知模块通过电感检测行驶环境中的磁场信息，从而判断路径类型，核心板处理器通过路径信息来调整车辆的行驶状态；所述的运放模块一端通过接插件与所述路径感知模块连接，一端与所述控制主板通过接插件连接，所述的运放模块对路径感知模块采集的信号进行滤波和放大，减小其余信号的干扰；所述的电机驱动模块输入端接收电源的电流和核心板处理器的占空比信号，输出端通过接线端子引出，接线端子使用导线与电机相连，所述的电机驱动模块采用H桥电路，控制电机的正反转，通过占空比信号的控制，实现电机的加速和减速；所述的通信模块在上电后开始运行，车辆之间的通信模块通过蓝牙连接，在通电后搜索和连接已配对的设备，实现多车之间的通信；主车开始行驶时，所述的核心板处理器会根据电磁信号的不同控制所述的通信模块发送不同的信息，跟随车在收到“发车”信息后，所述的核心板处理器控制车辆开始行驶，并且根据接收到的速度信息调整车速，防止与主车相撞；在圆环道路，分叉道路等特殊道路中，还可以实现其余跟随车辆的插入，停车等目的。2.如权利要求1所述的多车通信的电磁循迹智能车控制系统，其特征在于，所述的核心板处理器采用逐飞科技的CH32V307单片机。3.如权利要求1所述的多车通信的电磁循...

【专利技术属性】
技术研发人员：金箭，赵奉奎，吕立亚，李冰林，张涌，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：