[發明專利]一種智能小車控制系統

有效

• 申請號: 201410089877.2
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103816666A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 張海濤;張元亨
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: A63H17/26
• 分類號: A63H17/26
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明涉及機電產品領域，尤其涉及一種智能小車控制系統。

背景技術

智能小車作為一種電子玩具，受到許多兒童的喜愛。通常，智能小車可以完成尋跡、前進、后退、左轉彎、右轉彎和停止等動作。現有智能小車多采用直流電機或步進電機作為驅動部件，控制系統復雜的智能小車價格較為昂貴；而價格較為低廉的智能小車由于控制系統設計的問題，常易受到干擾的影響，致使小車在轉彎時易于跑偏。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種智能小車控制系統，能夠準確判斷小車的運行狀態，從而完成尋跡功能和遙控操作。

??為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種智能小車控制系統，包括單片機、兩個紅外光電傳感器、電壓比較器、無線接收芯片、直流電機驅動芯片、液晶模塊和為上述模塊供電的電源模塊，紅外光電傳感器與電壓比較器的輸入引腳連接，電壓比較器的輸出引腳連接單片機單片機的I/O引腳；無線接收芯片的輸出數據引腳DATA與單片機連接，直流電機驅動芯片和液晶模塊分別通過I/O引腳與單片機相連。

該系統還包括開關K1，開關K1的一端直接接地，另一端與單片機相連且通過電阻接＋3.3V電壓。

所述紅外光電傳感器由一個紅外發射二極管和一個光敏三極管組成，兩個紅外光電傳感器的紅外發射二極管的陽極分別通過電阻R1和R3連接+3.3V電源，陰極均接地；兩個紅外光電傳感器的光敏三極管的集電極分別連接電壓比較器的同相輸入引腳INPUT1+和INPUT2+,并通過電阻R2和R4連接+3.3V電源，發射極均接地。

??所述單片機的RST引腳經電阻R6與+3.3V電源連接，RST引腳同時與電容C1連接，電容C1的另一端接電源地；單片機的引腳XTAL1和XTAL2間連接晶片CY，且引腳XTAL1和XTAL2分別經C2和C3與電源地連接。

??電壓比較器的反相輸入引腳INPUT1-和INPUT2-直接相連，并通過電阻R5連接+3.3V，通過電位計連接地。

單片機的JTAG引腳TCK、TMS、TDO和TDI分別與JTAG插座的對應引腳相連。

所述電源模塊為直流電機提供+5V電壓，為其余各模塊提供+3.3V電壓。

本發明帶來的有益效果為：該控制系統能夠準確判斷小車的運行狀態，從而完成尋跡功能和遙控操作，且設計簡單、有效地降低了生產成本。

附圖說明

圖1為本發明的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1所示，一種基于低功耗單片機C8051F005實現的智能小車，包括單片機、兩個紅外光電傳感器、電壓比較器、無線接收芯片、直流電機驅動芯片、液晶模塊和為上述模塊供電的電源模塊，其實現方案如下：

使用一片單片機C8051F005作為控制器；采用6節5號1.5V電池提供+9V電壓，經7805穩壓芯片后，得到+5V電源，給直流電機供電；+5V電壓經隔離電源模塊B0503S后，得到隔離的+3.3V電源，給單片機等系統其余部分供電，從而隔離了直流電機運行時所帶來的干擾。

阻值10kW的電阻R6的一端連接單片機RST引腳，另一端連+3.3V；容值1??F的電容C1的一端連接單片機RST引腳，另一端連電源地；從而構成單片機的阻容復位電路；22.1184MHz的晶體CY?，以及兩個33pF的電容C2和C3連接單片機的引腳XTAL1和XTAL2，使單片機產生工作時鐘。

單片機C8051F005的JTAG引腳TCK、TMS、TDO和TDI與JTAG插座的對應引腳相連，以便單片機調試程序及燒寫程序。

2個紅外光電傳感器BPR220并排安裝于小車控制板前方的下部，每個紅外光電傳感器BPR220由一個紅外發射二極管和一個光敏三極管組成；2個紅外光電傳感器BPR220分別安裝在控制板的邊緣，紅外發射二極管靠外。

在白紙上繪制黑色軌跡，其寬度較兩個紅外發射二極管的間距小10mm左右；正常情況下，兩個紅外發射二極管分別位于黑色軌跡兩側的外部，兩個紅光敏三極管則位于黑色軌跡內。兩個紅外光電傳感器和兩個比較器配合，分別用于檢測左輪和右輪是在黑色軌跡內還是外，當紅外發射二極管在黑色軌跡外時，光敏三極導通，電壓比較器輸出低電平；當紅外發射二極管在黑色軌跡內時，光敏三極斷開，電壓比較器輸出高電平。