专利名称：半自主式多功能寻迹小车的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及玩具小车，尤其涉及ー种半自主式多功能寻迹小车。
背景技术：
玩具小车作为ー种玩具，一般通过手动操作按键来控制小车启动、停止、左转、右转等运动方式，玩具小车具有各种的功能，如避障、寻迹、半自主控制等。目前的玩具小车使用选择超声波避障，反应速度灵 敏，距离远，受外界干扰小，但是在小范围内采用超声波避障，由于空间小，声波在小空间不同方向里会进行多次反射，左边、右边和前边的传感器之间相互干扰，使控制中心不能明确判断哪个方位遇到了障碍物，动作紊乱，不能实现要求。采用多路反射性的光电传感器TCRT5000对地面进行检測，将所采集的信息并行输入比较器后，再将数据送入单片机处理，但是占用的I/O ロ较多，连线繁琐，编程复杂。
发明内容本实用新型针对现有技术中的不足，提供了ー种半自主控制的具有避障、夜间自动照明和寻■迹功能等多种功能的半自主式多功能寻■迹小车。为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解決。半自主式多功能寻迹小车，包括小车本体和单片机控制系统，单片机控制系统包括单片机，还包括红外遥控器，红外遥控器包括红外发射器，小车本体上设有红外接收器，红外接收器接收红外发射管发射的红外信号并经单片机进行调制和处理，处理成电信号来控制小车本体的运动。红外接收器在小车本体的控制线路板上，经单片机处理成电信号来控制小车本体的启动、停止、前进、后退、左转和右转以及寻迹等运动方式。红外发射器包括红外发射管，红外接收器包括红外接收管，红外发射管发射的光经物体反射送给单片机，单片机收到信号以后，通过程序控制使小车本体运动。作为优选，单片机上设有PO. I端ロ，PO. I端ロ是单片机的中断输入口，红外遥控器的一端接到PO. I端ロ，当红外遥控器发射的红外信号被单片机接收到触发外部中断，在中断程序中主芯片对接收到的红外信号进行解码，以不同的方式对小车进行控制。作为优选，还包括夜间自动照明模块，夜间自动照明模块包括指示灯，当单片机检测到PO. 5端ロ为高电平时，通过单片机内部的代码控制指示灯亮，实现夜间自动照明功能；当单片机检测到PO. 5端ロ为低电平时，通过单片机内部的代码控制指示灯灭。作为优选，还包括电机驱动控制模块，电机驱动控制模块包括电机，电机通过正转、反转来控制小车本体的运动。作为小车本体的动カ部分，电机驱动控制模块是通过LG9110实现的，该芯片有两个TTL/CM0S兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，姆通道能通过800mA的持续电流，峰值电流可达I. 5A ;内置的钳位ニ极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。LG9110更易编程管理。[0011]作为优选，还包括报警模块，报警模块包括声音输出端和蜂鸣器。主要是利用蜂鸣器发声产生报警信号。采用ー个NPN型的三极管驱动蜂鸣器发声。当电源上电，通过单片机内部代码使PO. 6输出高电平，这时，三极管导通，蜂鸣器有电流流过，蜂鸣器发声，产生
报警信号。作为优选，还包括LED显示模块，LED显示模块包括LED数码管。是通过七段数码管实现遥控器按键的键值显示。本实用新型用于教学或作为儿童玩具，用于环境感知与探測(夜间自动照明)，采
用红外传感器避障，对近距离的障碍物反应速度灵敏，不同方位的传感器之间信号不会相互干扰，造成误动作。采用红外对管对黑带进行高频率扫描，并将扫描结果送往单片机，单片机对其进行分析判断，采取一定的控制算法，控制小车在黑线轨道上行驶，占用I/o ロ少，接线简单，编程容易实现。采用半自主式多功能寻迹小车可以代替人进入那些人类无法工作的环境中去。例如，可以代替人在核、生物、化学污染区进行侦查、巡逻、多污染进行采样，准确的搜集、掌握相关信息。减少对人体的辐射。避免有害物质对人体的伤害。有效完成有毒环境下的工作。此外，可以代替人在自动仓库、码头、搬运、涂装等物流部门作业。在未来战争中，它能代替人员在核、生物、化学污染区进行侦查、巡逻、多污染进行采样，准确的搜集、掌握相关信息。
图I为本实用新型的结构模块示意图。图2为寻迹和避障电路原理图。图3为电机驱动电路原理图。图4为夜间自动照明和报警原理图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细描述。半自主式多功能寻迹小车，包括小车本体、单片机控制系统、红外遥控器、夜间自动照明模块、电机驱动控制模块、报警模块和LED显示模块。单片机控制系统包括单片机，单片机采用C8051R)20芯片，C8051R)20芯片有足够的存储空间，可以方便的在线ISP下载程序。C8051R)20芯片是全集成的混合信号系统级MCU芯片。共拥有64个标准数字输入输出接ロ。C8051R)20采用Cygnal的专利CIP-51微控制器内核。与MCS-51指令完全兼容，可以使用标准803x/805x的汇编器和编译器进行软件开发。资源丰富包括5个16位的计数器/定时器、两个全双エ的UART、256字节内部RAM、128字节特殊功能寄存器(SFR)地址空间以及8个字节宽的I/O ロ。拥有片上VDD监视器、看门狗和时钟振荡器的C8051F020芯片可以组成完全独立工作的片上系统。所有数字和模拟外设均可由用户设置使能或禁止。Flash存储器具备系统中編程能力，提供非易失性数据存储，并且允许现场更新51器件。红外遥控器包括红外发射器，小车本体上设有红外接收器，红外接收器接收红外发射器发射的红外信号并经单片机进行调制和处理，处理成电信号来控制小车本体的运动。红外接收器采用HS0038，红外发射器采用TC9012编码芯片作为控制核心部件，由于空气中的红外光强度很小，因此红外发射器发出的红外信号就具有相当高的強度，足以被与其配套的接收器件接收到。红外接收器接收到红外发射器发射的红外信号并经单片机进行调制和处理，处理成的电信号来对小车进行启动和停止的控制。红外遥控模块包括红外遥控器和红外接收器，由于红外发射器发射能力强，传输距离远，红外接收器精度高，抗干扰能力強，且辨码率高，所以，红外遥控模块不仅能完成小车的遥控控制功能，还能实现其它许多功能。在半自主式多功能寻迹小车的车头前方安装有一个红外发射管和ー个红外接收管，当小车前方有障碍物吋，红外发射管发射的光经物体反射送给单片机，单片机收到信号以后，通过程序控制使小车前进、后退、左转和右转，主芯片通过内部的代码完成小车的绕障碍物操作，这样就可以实现避障功能。这样，构成避障碍物模块。利用光的反射特性，小车前方的红外发射管的光照射在白色物体上，反射的量比较多；由于黑色对光的吸收，反射回去的量比较少，利用这个特性就可以判断黑带轨道的走向，实现寻迹功能。通过红外敏感端对可以很容易辨别白纸上的黒色线条，在车身底部装上
红外对管，分两级控制，使得小车寻迹而行，电路容易实现且原理简单。通过寻迹传感小车可以代替人进入那些人类无法工作的环境中去；例如，可以代替人在核、生物、化学污染区进行侦查、巡逻、多污染进行采样，从而准确的搜集、掌握相关信息，减少对人体的辐射，可以避免有害物质对人体的伤害，有效完成有毒环境下的工作。构成寻迹传感模块。夜间自动照明模块包括光敏电阻和指示灯，具有辨别白天和黑夜的功能。由于光敏电阻的光导效应，即光敏电阻在光线的作用下其阻值往往变小，白天和黑夜可以通过PO. 5端口中的光敏电阻来进行判断。有光时PO. 5为低电平，无光时PO. 5为高电平。当单片机检测到PO. 5端ロ为高电平时，通过单片机内部的代码控制P2. O端口和PO. 7端ロ的指示灯亮，实现夜间自动照明功能。当单片机检测到PO. 5端ロ为低电平时，通过单片机内部的代码控制P2. O端口和PO. 7端ロ的指示灯灭。从而实现小车夜间自动照明。同时驱动蜂鸣器发声，产生报警信号。电机驱动控制模块包括电机，由电机的正转、反转来控制小车的前进、后退、左转和右转，遇障碍物绕行等动作。L9110芯片是控制和驱动电机的集成电路器件，将分立电路集成在单片IC之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。L9110芯片有两个TTL/CM0S兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，姆通道能通过800mA的持续电流,峰值电流可达I. 5A;内置的钳位ニ极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。L9110更易编程管理。报警模块包括声音输出端和蜂鸣器。在小车遇到障碍物时(或走到悬崖处)，进行绕障碍物和避悬崖时，可以通过声音输出端控制蜂鸣器发出报警声，小车将会先进行后退一段时间，再向左转一段时间，最后开始向前运行。有效减少道路交通事故的发生。LED显示模块包括LED数码管；同时，用一个共阳极的七段数码管来显示遥控器的按键值。按键控制模块包括按键，两个按键以查询和中断两种不同的方式来控制小车的启
动与停止。小车采用半自主的运动控制方式。不仅可以通过按键来控制小车启动和停止，而且还可以通过红外遥控器上的按键来控制小车启动、停止、前进、后退、左转和右转等运动方式。此外，在运行为前进状态时，可以通过声控(比如拍手声)来控制小车的停止和运行。半自主控制功能使小车可以代替人进入那些人类无法工作的环境中去。小车的车头采用半圆形结构，有效的实现防碰撞。红外接收器的一端接到单片机的PO. I端ロ。PO. I端ロ是C8051f020单片机的中断输入口，当红外遥控器发射的红外信号接收到触发外部中断，在中断程序中主芯片对接收到的红外信号进行解码，以不同的方式对小车进行控制。此外，还设有按键控制模块，同吋，将用户的按键信息通过LED数码管显示出来。如按下遥控器的1#键，小车前行，同时数码管显示数字“I”;按下遥控器的2#键，小车后退，同时数码管显示数字“2”;按下遥控器的3#键，小车左转，同时数 码管显示数字“3” ；按下遥控器的4#键，小车右转，同时数码管显示数字“4” ；按下遥控器的8#键，小车停止，同时数码管显示数字“8” ；按下遥控器的9#键，小车循迹，同时数码管显示数字“ 9”。总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
权利要求1.半自主式多功能寻迹小车，包括小车本体和单片机控制系统，单片机控制系统包括单片机及其外围电路，其特征在于还包括红外遥控器，红外遥控器包括红外发射器，小车本体上设有红外接收器，红外接收器接收红外发射器发射的红外信号并经单片机进行调制和处理，处理成电信号来控制小车本体的运动。
2.根据权利要求I所述的半自主式多功能寻迹小车，其特征在于单片机上设有PO.I端口，PO. I端口是单片机的中断输入口，红外遥控器的一端接到PO. I端口，当红外遥控器发射的红外信号被单片机接收到触发外部中断，在中断程序中主芯片对接收到的红外信号进行解码，以不同的方式对小车进行控制。
3.根据权利要求I所述的半自主式多功能寻迹小车，其特征在于还包括夜间自动照明模块，夜间自动照明模块包括指示灯、PO. 5端口，当单片机检测到PO. 5端口为高电平时，通过单片机内部的代码控制指示灯亮，实现夜间自动照明功能；当单片机检测到PO. 5端口为低电平时，通过单片机内部的代码控制指示灯灭。
4.根据权利要求I所述的半自主式多功能寻迹小车，其特征在于还包括电机驱动控制模块，电机驱动控制模块包括电机，电机通过正转、反转来控制小车本体的运动。
5.根据权利要求I所述的半自主式多功能寻迹小车，其特征在于还包括报警模块，报警模块包括声音输出端和蜂鸣器。
6.根据权利要求I所述的半自主式多功能寻迹小车，其特征在于还包括LED显示模块，LED显示模块包括LED数码管。
专利摘要本实用新型涉及玩具小车，公开了一种半自主式多功能寻迹小车。半自主式多功能寻迹小车，包括小车本体和单片机控制系统，单片机控制系统包括单片机，还包括红外遥控器，红外遥控器包括红外发射器，小车本体上设有红外接收器，红外接收器接收红外发射器发射的红外信号并经单片机进行调制和处理，处理成电信号来控制小车本体的运动。本实用新型用于教学或作为儿童玩具，采用红外传感器避障，，控制小车在黑线轨道上行驶，占用I/O口少，接线简单，编程容易实现；采用半自主式多功能寻迹小车可以代替人进入那些人类无法工作的环境中去，此外，可以代替人在自动仓库、码头、搬运、涂装等物流部门作业。
文档编号A63H17/00GK202584513SQ20122018248
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者孙立书 申请人:孙立书