[發(fā)明專利]基于熒光反應和光敏傳感器的智能小車行進方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN110488688B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 余皓;黃文康;袁家瑜;許鋒強;陳藝榮;丁茂峰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D1/02;G01N21/64
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔣劍明

1.一種基于熒光反應和光敏傳感器的智能小車行進方法，其特征在于，所述的智能小車行進方法包括以下步驟：

S1、熒光反應模塊通過混合不同濃度的雙草酸酯-有機溶劑混合液和過氧化氫-有機溶劑混合液進而控制反應的熒光強度，使熒光強度隨時間變化；其中，所述的步驟S1過程如下：

S101、取少量雙草酸酯于鄰苯二甲酸丁酯中，加入熒光劑，將反應燒杯置于熱水浴中加熱，待雙草酸酯在鄰苯二甲酸丁酯中充分溶解后取出反應燒杯，冷卻形成雙草酸酯-有機溶劑混合液；

S102、取鄰苯二甲酸二甲酯、叔丁醇、30％過氧化氫溶液，混合均勻，形成過氧化氫-有機溶劑混合液；

S103、將所述的雙草酸酯-有機溶劑混合液和過氧化氫-有機溶劑混合液迅速混合并轉(zhuǎn)移到黑暗反應環(huán)境，形成熒光反應模塊；

S2、熒光反應模塊發(fā)射不同強度的熒光，光強檢測模塊接收來自熒光反應模塊發(fā)出的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號并通過檢測引腳傳遞給STM32單片機；其中，所述的步驟S2過程如下：

S201、熒光反應模塊隨著化學反應的進行發(fā)射出不同強度的光信號；

S202、光強檢測模塊通過光敏電阻接收光信號，光敏電阻隨著光信號強度的改變而改變阻值大小，從而引起電流的改變，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換輸出不同的電流頻率；

S203、光強檢測模塊將電流頻率傳遞給STM32單片機，當檢測的光強度沒有達到設定閾值，輸出端輸出高電平“1”；若超過，輸出端輸出低電平“0”；

S3、STM32單片機將收到的電信號轉(zhuǎn)換為光強表征值，并在LCD顯示屏模塊上顯示，STM32單片機根據(jù)LCD顯示屏模塊顯示的光強值變化，通過I/O口輸出兩路控制信號到電機驅(qū)動模塊；其中，所述的步驟S3過程如下：

S301、來自光強檢測模塊的電流頻率通過I/O口輸入到STM32單片機的計數(shù)器通道；

S302、STM32單片機將所述的電流頻率通過AD轉(zhuǎn)換將模擬的電流信號轉(zhuǎn)為光強表征值；

S303、通過編程向LCD顯示屏模塊中LCD控制器寫入一系列的設置值，以完成FSMC口的初始化，然后通過編程調(diào)用字符顯示函數(shù)把光強表征值的數(shù)字量在LCD顯示屏模塊中LCD顯示屏上進行顯示；

S304、STM32單片機根據(jù)LCD顯示屏模塊上變化的光強表征值輸出兩組驅(qū)動信號；

S4、電機驅(qū)動模塊根據(jù)來自STM32單片機的控制信號輸出驅(qū)動電流控制左電機組、右電機組，進而實現(xiàn)小車的啟動、停止、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的控制；其中，所述的步驟S4過程如下：

S401、電機驅(qū)動模塊通過IN引腳接收到來自STM32單片機的兩組驅(qū)動信號來控制左右兩組電機，其中，左邊前后電機連接在一起構成左電機組，右邊前后電機連接在一起構成右電機組；

S402、電機驅(qū)動模塊根據(jù)接收到兩組驅(qū)動信號，通過輸出引腳輸出驅(qū)動電流控制電機；

S403、當左、右電機組都接收到“0”信號則停止，當左、右電機組都接收到“1”信號則直行，當左邊電機組接收到“0”而右邊電機組接收到“1”則實現(xiàn)差速左轉(zhuǎn)，當右邊電機組接收到“0”而左邊電機組接收到“1”則實現(xiàn)差速右轉(zhuǎn)。

2.一種基于熒光反應和光敏傳感器的智能小車行進系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能小車行進系統(tǒng)包括：電源模塊、熒光反應模塊、光強檢測模塊、STM32單片機、電機驅(qū)動模塊、LCD顯示屏模塊、左電機組、右電機組，其中，

所述的電源模塊分別與光強檢測模塊、STM32單片機、電機驅(qū)動模塊、LCD顯示屏模塊、左電機組、右電機組相連并提供工作電壓；

所述的STM32單片機分別與光強檢測模塊、LCD顯示屏模塊、電機驅(qū)動模塊連接，所述的電機驅(qū)動模分別與左電機組、右電機組連接；

所述的熒光反應模塊發(fā)射不同強度的熒光，所述的光強檢測模塊接收來自熒光反應模塊發(fā)出的光信號，然后將光信號轉(zhuǎn)換成電信號并通過檢測引腳傳遞給STM32單片機；

所述的STM32單片機將收到的電信號轉(zhuǎn)換為光強表征值，并在LCD顯示屏模塊上顯示，STM32單片機根據(jù)LCD顯示屏模塊顯示的光強值變化，通過I/O口輸出兩路控制信號到電機驅(qū)動模塊；

所述的電機驅(qū)動模塊根據(jù)來自STM32單片機的控制信號輸出驅(qū)動電流控制左電機組、右電機組，進而實現(xiàn)小車的啟動、停止、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的控制。