[發明專利]一種應用于自動巡線小車的巡線模塊及其控制方法

在審

• 申請號: 201710384816.2
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107085431A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 魏偉和;張東;關杰鴻;賴松銳;唐英杰;盧歡鵬;李敏麗
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 蔡克永

技術領域

本發明涉及二維的位置或航道控制裝置，尤其涉及一種應用于自動巡線小車的巡線模塊及其控制方法。

背景技術

自動巡線小車一般是在地面安裝引導黑線或黑帶，通過小車底部安裝的巡線傳感器，通過傳感器檢測地面黑帶信息，將檢測信息傳給小車控制器后有控制器控制小車自動沿黑線運動。這種方法中紅外傳感器的集成度不高，只能接入較少數量，導致巡線的精度和速度較低，其次，巡線傳感器的模塊化程度較低，無法脫離于控制器，主體設備的控制程序中還要專門額外加上處理采集數據的程序，影響主體設備穩定性，且不利于快速移植更換。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種應用于自動巡線小車的巡線模塊及其控制方法。

本發明通過下述技術方案實現：

一種應用于自動巡線小車的巡線模塊，包括如下部件：

PCB主板；

以及集成在PCB主板上的紅外傳感器、電壓比較器、MCU主控單元、CAN通訊模塊、電源模塊；

所述紅外傳感器與電壓比較器電訊連接；

所述MCU主控單元分別與電壓比較器、CAN通訊模塊電訊連接；

所述MCU主控單元通過CAN通訊模塊，實現與主體設備之間進行通訊；

所述電源模塊用于給紅外傳感器、電壓比較器、MCU主控單元、CAN通訊模塊提供電能。

所述紅外傳感器由多組紅外發射管及多組紅外接收頭組成的一個陣列，沿PCB主板長度方向依次排布。所述紅外傳感器還包括一個用于調節紅外傳感器感應靈敏度的電位器。

所述MCU主控單元包括控制芯片及晶振；

所述控制芯片選用STM32F1xx系列芯片，晶振選用8MHz。

所述紅外傳感器為安裝在PCB主板上的紅外傳感器陣列。

本發明應用于自動巡線小車的巡線模塊的控制方法，包括如下步驟：

將PCB主板固定在主體設備(自動巡線車)上，紅外傳感器的方向朝向底面安裝，使紅外傳感器能感應到地面黑線或黑帶信息；

紅外傳感器感應到地面黑線或黑帶信息的顏色變化數據，并將顏色變化數據的電信號傳遞給電壓比較器；

再由電壓比較器轉換成電平信號，并傳遞給MCU主控單元，MCU主控單元根據電平信號的變化，獲得地面路線變化信息，再根據路線變化信息生成相應的控制數據，即電機的控制數據，然后再通過通訊模塊發送給主體設備，再由主體設備的電機驅動電路，驅動電機作出相應的動作，從而實現依靠巡線模塊的數據來改變巡線小車的運動狀態，即沿所給黑線或黑帶運動。

本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果：

1)本發明將多個紅外傳感器集成在一起，具有比其他現有類似的裝置更高的集成度，有效提高了主體設備如自動巡線小車巡線時的精度和速度。

2)本發明高度模塊化，與主體設備如自動巡線小車采用CAN通信，有效脫離主體設備，只需正確的通訊接口，不影響主體設備的控制程序。

3)本發明裝有可調節紅外傳感器感應靈敏度的電位器，可用于與黑線對比度不同的地面，使用范圍較廣。

4)本發明采用內置MCU主控單元，自動處理巡線所得的信息，不需要主體設備額外專門處理，模塊化程度較高，利于快速接入應用。

5)本發明還提供了包括CAN，Usart，ADC，AD，SW等多種外設，滿足了該產品多功能的要求。

附圖說明

圖1為本發明應用于自動巡線小車的巡線模塊結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述。

實施例

如圖1所示。本發明公開了一種應用于自動巡線小車的巡線模塊，包括如下部件：

PCB主板；

以及集成在PCB主板上的紅外傳感器、電壓比較器、MCU主控單元、CAN通訊模塊、電源模塊；

所述紅外傳感器與電壓比較器電訊連接；

所述MCU主控單元分別與電壓比較器、CAN通訊模塊電訊連接；

所述MCU主控單元通過CAN通訊模塊，實現與主體設備之間進行通訊；

所述電源模塊用于給紅外傳感器、電壓比較器、MCU主控單元、CAN通訊模塊提供電能。

所述紅外傳感器由多組紅外發射管及多組紅外接收頭組成的一個陣列，沿PCB主板長度方向依次排布。所述紅外傳感器還包括一個用于調節紅外傳感器感應靈敏度的電位器。

所述MCU主控單元包括控制芯片及晶振；