[發明專利]非編程自動循跡電子積木小車系統

在審

• 申請號: 201510032075.2
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104597906A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 褚正佩;喬成雪;張永升
• 申請（專利權）人: 南京創翼智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G09B25/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種非編程自動循跡電子積木小車系統，屬于電子技術領域。

背景技術

目前市場上存在很多循跡小車，大部分都是使用單片機或者其他芯片作為控制中心，不僅需要復雜的編程過程，而且還需要大量的焊接和調試，非常不適合中小學生的學習。而現在市場上出現的積木大都是機械式的，很少有電子式的，與游戲配合使用的更加少見，很多都是采用高級塑料做成積木，積木之間用連接機構聯結組成不同的形狀。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種具有一定功能的電子積木系統，不僅成本低廉，操作簡單，可靠性高，穩定性好，而且能用大大提高了中小學生對機電一體化知識的認識和學習的興趣。

?為實現該目的，本發明采用的技術方案是提供一種非編程自動循跡小車電子積木系統，其特征在于，本電子積木系統由光敏傳感器模塊（1）、光敏傳感器模塊（2）、電壓比較器模塊（3）、電源模塊（4）、電機驅動模塊（5）、減速電機（6）和減速電機（7）組成，所有模塊均是由電子元件焊接在PCB板上組成具有不同功能的模塊；光敏傳感器模塊感知黑白帶，將信息通過數據線傳輸到電壓比較器模塊（3）中進行比較處理，然后將得到的結果發送到電機驅動器模塊（5），并驅動相應的電機轉動。

電子積木小車系統均采用PH2.0-4P接口連接，發射端接口采用+，T，R，-（正極，發射極，接收極，負極）順序排列，接收端接口采用+，R，T，-順序排列，這樣不僅連接簡單，而且不易插錯。

本發明另一個創新點在于電源模塊（4）的設計方式可以實現連接在任意兩個模塊之間，既可作通信導線，又為所有模塊提供電能。

本發明的有益效果是：將非編程自動循跡電子積木小車系統中各個模塊分別作為一塊積木，把每塊積木固定在一個含有車輪單元的合適載體上，在保證兩個光敏傳感器之間的距離為2厘米左右情況下，通過數據線按順序連接便可實現自動循跡功能，無需編程，操作簡單方便，非常適合沒有電子技術基礎的中小學生完成循跡小車制作，了解其工作流程及原理。

附圖說明

圖1為非編程自動循跡電子積木小車系統模塊連接流程圖。

圖2為光敏傳感器模塊（1）的原理圖。

圖3為電壓比較器模塊（3）的原理圖。

圖4為電機驅動器模塊（5）的原理圖。

圖5為電源模塊（4）的原理圖。

圖6為光敏傳感器模塊（1）的外形圖。

圖7為電壓比較器模塊（3）的外形圖。

圖8為電機驅動器模塊（5）的外形圖。

圖9為電源模塊（4）的外形圖。

其中光敏傳感器模塊（1）和光敏傳感器模塊（2）完全相同。

具體實施方式

結合附圖對本發明進一步說明：如圖1所示，一種非編程自動循跡電子積木小車系統，由光敏傳感器模塊（1）、光敏傳感器模塊（2）、電壓比較器模塊（3）、電源模塊（4）、電機驅動模塊（5）、減速電機（6）和減速電機（7）組成。

如圖2所示，光敏傳感器模塊（1）和（2）主要利用黑色的吸光原理，改變光敏電阻GR2接收的光照強度，進而改變模塊輸出電壓值；電阻R3是滑動變阻器，主要用于將兩個光敏傳感器模塊初始壓差調為零。發光二極管D1與光敏電阻GR2之間有一定的隔擋，光照通過反射，作用到光敏電阻GR2上。

如圖3所示，將光敏傳感器模塊（1）和（2）的壓值輸入到電壓比較器模塊（3）中，經處理后輸出相應的信號。

如圖4所示，電機驅動模塊（5）利用三極管的開關原理設計而成，通過接收到的信號控制對應的二極管發光和電壓輸出。

如圖5所示，電源模塊（4）中有四根線，兩邊的為電源線，中間兩根為信號線，這樣可以實現連接在任意上述兩個模塊之間，既可作通信導線，又為所有模塊提供電能。

將電源模塊（4）連接在電壓比較器模塊（3）與電機驅動器模塊（5）之間時，由光敏傳感器模塊（1）和（2）采集信號，通過導線傳輸到電壓比較器模塊（3）中進行分析并處理，然后將得到的結果發送到電機驅動器模塊（5）中，最后驅動對應的減速電機轉動，循跡小車便可以沿著黑帶行駛；同理，也可以將電源模塊（4）放在兩個光敏傳感器模塊（1）和(2)與電壓比較器模塊（3）之間，信號流通方式同上。

結合本發明的原理和效果說明：當光敏傳感器模塊（1）落到黑色帶上時，使光敏傳感器模塊（1）中的光敏電阻接收的光照強度減小，進而使光敏傳感器模塊（1）輸出電壓值升高，將光敏傳感器模塊（1）和光敏傳感器模塊（2）的電壓通過電壓比較器進行比較，導致減速電機（7）轉動，使小車右轉；然后光敏傳感器模塊（2）落到黑色帶上，使光敏傳感器模塊（2）中的光敏電阻接收的光照強度減小，進而使光敏傳感器模塊（2）輸出電壓值升高，將光敏傳感器模塊（2）與光敏傳感器模塊（1）的電壓通過電壓比較器進行比較，導致減速電機（6）轉動，使小車左轉。