一种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智能小车控制系统。该系统包括模式选择开关、控制模块、驱动模块、自动避障模块、寻迹检测模块和为整个系统供电的电源模块，所述控制模块的输出端口通过驱动模块与直流电机连接，所述选择开关、自动避障模块、寻迹检测模块分别与控制模块的各数据端口连接；所述电源模块与控制模块连接。该系统可广泛采用市面玩具小车的车体作为载体，兼容性强，采用模块化设计，可靠性高，具有良好的可扩展性，能够实现自动避障和寻迹检测等功能；本实用新型专利技术可用于工业现场检测、导盲识别控制等领域，应用范围广泛。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能小车控制系统。
技术介绍
在智能小车的研究当中，高端有智能机器人控制方面，从20世纪50年代国内外很多高校和研究机构参与研发，如美国卡内基梅隆大学机器人研究所完成了 Navlab系列自主车的研究，取得了显著成就。国内吉林大学1992年起开始智能车辆方面的研究，利用多传感器信息融合、人工智能、最优化控制理论，深入研究在非结构化道路环境下的路径识别和跟踪、安全车距保持等技术。还有低端有教学实验项目和玩具应用等方面，要求小车具有简单的功能，有一定的可靠性。在某些工业现场、导盲识别控制和竞赛训练教学中，智能小车的功能定位介于二者之间，在具备自动避障和寻迹检测的同时，对小车有一定的精度、灵敏度、性价比、可靠性和可扩展性的要求。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种具有较高的精度、灵敏度、性价比、可靠性和可扩展性的智能小车控制系统，具体由以下技术方案实现。一种智能小车控制系统，与设置在智能小车上的用于行走的直流电机连接，该系统包括模式选择开关、控制模块、驱动模块、自动避障模块、寻迹检测模块和为整个系统供电的电源模块，所述控制模块的输出端口通过驱动模块与直流电机连接，所述选择开关、自动避障模块、寻迹检测模块分别与控制模块的各数据端口连接；所述电源模块与控制模块连接。所述的智能小车控制系统，进一步设计在于，所述控制模块为单片机。所述的智能小车控制系统，进一步设计在于，所述驱动模块为驱动芯片L298N。所述的智能小车控制系统，进一步设计在于，所述自动避障模块为设有发光管与接收头的漫反射式光电开关。所述的智能小车控制系统，进一步设计在于，所述寻迹检测模块为红外光电传感器。本技术有益效果在于该系统可广泛采用市面玩具小车的车体作为载体，兼容性强，采用模块化设计，可靠性高，具有良好的可扩展性，能够实现自动避障和寻迹检测等功能；本技术可用于工业现场检测、导盲识别控制等领域，应用范围广泛。附图说明图I为本技术的结构示意图。图2是本技术的主程序流程图。图3为本技术的驱动芯片L298N连接示意图。图4是本技术的自动避障模块的红外线传感器工作示意图。图5是本技术的寻迹检测模块的传感器安装示意图。图I中，I-控制模块、2-选择开关、3-驱动模块、4-自动避障模块、5-寻迹检测模块、6-电源模块。具体实施方式以下结合说明书附图与具体实施例对本技术进行进一步说明。如图I所示，该智能小车控制系统，与设置在智能小车上的用于行走的直流电机连接，该系统包括模式选择开关、控制模块、驱动模块、自动避障模块、寻迹检测模块和为整个系统供电的电源模块，控制模块的输出端口通过驱动模块与智能小车的直流电机连接，选择开关、自动避障模块、寻迹检测模块分别与控制模块的各数据端口连接；电源模块与控 制模块连接。控制模块为单片机。驱动模块为驱动芯片L298N。自动避障模块为设有发光管与接收头的漫反射式光电开关。寻迹检测模块为红外光电传感器。选择开关包括开关Sffl与开关SW2。对照图2，控制模块采用单片机STC89C52控制，按下电源开关后，通过选择开关里的SWl和SW2选择工作模式。若选择寻迹模式，红外寻迹传感器工作，将小车放在预定好的路径上，红外对管将检测黑色路径线，若正对黑线，传感器输出低电平，单片机将检测PO. 1-P0. 3的值，根据设计程序，做出直行或转向指令，小车相应直行或转向。若选择避障模式，红外测距传感器工作，发射头发射红外光，检测距离参数，若遇到障碍，红外光反射回来，接收器接收到后，传感器输出低电平，根据P3. 2-P3. 3的值执行中断程序，蜂鸣器报警，小车将避开障碍物绕行。驱动模块控制小车前后共四个直流电机，通过驱动芯片L298N独立实现各个直流电机的驱动，实现电机正转、反转、停转和转速的控制，如图3所示。输入端口接入控制信号，输出端口接电机的两端。当输入I和输入2接入信号为“1、0”和“O、I”时，相对应的电机分别正转和反转；当两个输入管脚接入信号为“1、1”和“0、0”时，相应电机停转。使能引脚为高电平时，相应输入端口信号有效；反之，则输入信号无效。在使能端接入方波信号，通过调整方波信号的占空比，实现对电机转速的控制，通过小车前排两个车轮的转速差实现智能小车的拐弯功能。自动避障模块采用漫反射式光电开关实现避障，当有障碍物，红外光遇障碍物被反射经透镜照射到光敏传感元件，由接收头的高低电平判断是否有障碍物。小车控制系统据此做出相应控制，避免碰到障碍物，工作示意图如4所示。小车在运行过程中，红外传感器发射红外线，红外探测距离大致为30cm，当红外线碰到障碍返回后，被接受器接受，传感器将低电平输到P3. 2 口，CPU执行外部中断，单片机执行避障程序，小车左转或右转避开障碍物后，中断返回，小车继续执行运行。寻迹检测模块采用红外光电传感器，红外光在黑色和白色反射率相差大的特性，识别黑线。若传感器接受管正对白色路面，则其输出电压较高，若正对黑色的路径标志线，则输出电压较低，由此做到寻迹检测，工作示意图如图5所示。红外传感器发射红外线，若正对黑线时，光敏三极管不导通，经运算放大电路输出低电平。反之，输出高电平。单片机检测PO. !-PO. 3 口的值，按设计程序，根据下面表格I做出相应判断。表格1 :本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能小车控制系统，与设置在智能小车上的用于行走的直流电机连接，其特征在于，该系统包括模式选择开关、控制模块、驱动模块、自动避障模块、寻迹检测模块和为整个系统供电的电源模块，所述控制模块的输出端口通过驱动模块与直流电机连接，所述选择开关、自动避障模块、寻迹检测模块分别与控制模块的各数据端口连接；所述电源模块与控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能小车控制系统，与设置在智能小车上的用于行走的直流电机连接，其特征在于，该系统包括模式选择开关、控制模块、驱动模块、自动避障模块、寻迹检测模块和为整个系统供电的电源模块，所述控制模块的输出端口通过驱动模块与直流电机连接，所述选择开关、自动避障模块、寻迹检测模块分别与控制模块的各数据端口连接；所述电源模块与控制模块连接。2.根据权利要求I所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：单慧琳，张银胜，唐慧强，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：实用新型
国别省市：