[發(fā)明專利]一種嵌入式教育用工程小車

在審

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• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112947242A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永杰;儲沈悅;葛文杰;郝雅敬;張興家
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

1.一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，包括車體、主控MCU、藍(lán)牙模塊、麥倫驅(qū)動模塊、紅外光電循跡模塊、光敏光電循跡模塊、超聲波避障模塊、遠(yuǎn)程圖傳模塊及電源模塊，所述電源模塊通過穩(wěn)壓電路給整個工程小車供電；所述車體的兩側(cè)分別設(shè)置有兩麥克納姆輪；所述車體分為頂層和底層兩層，所述頂層采用一亞力克板，所述亞力克板上固定設(shè)置有光敏光電循跡模塊、超聲波避障模塊和遠(yuǎn)程圖傳模塊；所述底層設(shè)置為一PCB電路板，所述PCB電路板集成有多個供主控MCU、藍(lán)牙模塊、紅外光電循跡模塊和麥倫驅(qū)動模塊插接的插槽，所述主控MCU、藍(lán)牙模塊、紅外光電循跡模塊和麥倫驅(qū)動模塊的芯片采用直插式的方式插接在插槽內(nèi)；所述麥克納姆輪分別通過連軸器連接有驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)通過麥倫驅(qū)動模塊連接主控MCU；所述主控MCU還電性連接有藍(lán)牙模塊、光敏光電循跡模塊、紅外光電循跡模塊、超聲波避障模塊和遠(yuǎn)程圖傳模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述紅外光電循跡模塊安裝在車體底部，所述紅外光電循跡模塊包括LM393電壓比較器和TCRT5000紅外反射傳感器，所述LM393電壓比較器對TCRT5000的反饋電壓與閾值電壓進(jìn)行比較，從而判斷小車運(yùn)行環(huán)境。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述光敏光電循跡模塊用于采集室內(nèi)或室外的光照強(qiáng)度，所述主控MCU的ADC口電連接光敏光電循跡模塊來采集光照強(qiáng)度，并通過均值濾波算法與PD反饋控制算法，所述光敏光電循跡模塊、主控MCU的配合使用實(shí)現(xiàn)小車的追光行進(jìn)，從而對室內(nèi)環(huán)境光照強(qiáng)度進(jìn)行精確定位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述超聲波避障模塊可以對車體前方0-180度范圍進(jìn)行測距，所述超聲波避障模塊檢測到障礙物并將障礙信息發(fā)送給主控MCU，所述主控MCU通過BUG算法進(jìn)行路徑規(guī)劃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述麥倫驅(qū)動模塊設(shè)置為由L293D和74LS04構(gòu)成的驅(qū)動電路，所述L293D用于實(shí)現(xiàn)四路PWM的輸出控制；所述74LS04作為方向引腳，來控制驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行方向，所述麥倫驅(qū)動模塊用于實(shí)現(xiàn)四路方向可控、速度可控的電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)麥倫的全向行進(jìn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述藍(lán)牙模塊用于實(shí)現(xiàn)教育用工程小車與終端設(shè)備的交互，所述終端設(shè)備通過遠(yuǎn)程圖傳模塊得到來自教育用工程小車對環(huán)境的檢測信息，且所述終端設(shè)備可對教育用工程小車發(fā)出控制命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述終端設(shè)備包括手機(jī)、pad或PC機(jī)中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述PCB電路板上還設(shè)置有若干模塊拓展槽，所述模塊拓展槽可裝載環(huán)境監(jiān)測模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式教育用工程小車，其特征在于，所述亞克力板上設(shè)置有若干固定孔，所述光敏光電循跡模塊、超聲波避障模塊和遠(yuǎn)程圖傳模塊通過固定孔安裝在亞克力板上。