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自主移动智能小车系统

阅读：194发布：2023-02-19

专利汇可以提供自主移动智能小车系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种智能小车系统，具体涉及一种自主移动智能小车系统；包括单片机、导航组件、无线数传模块和温度传感器，单片机通过无线数传模块实现与上位机的信息传输，导航组件与单片机连接，温度传感器与单片机的输入端连接，单片机的控制端连接电机驱动，电机驱动连接电机，单片机的控制端连接多路选择开关，多路选择开关控制五个超声波传感器的启动；采用本发明技术方案的自主移动智能小车系统，能够在接收到上位机发送的目的地位置信息后，通过融合多模块和多传感器的反馈信息，完成路径规划和自动避障，最终实现小车自主移动和目标点温度采集及其数据发送功能。，下面是自主移动智能小车系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.自主移动智能小车系统，其特征在于：包括单片机、导航组件、无线数传模块和温度传感器，所述单片机通过无线数传模块实现与上位机的信息传输，所述导航组件与所述单片机连接，所述温度传感器与所述单片机的输入端连接，所述单片机的控制端连接电机驱动，所述电机驱动连接电机，所述单片机的控制端连接多路选择开关，所述多路选择开关控制五个所述超声波传感器的启动。
2.根据权利要求1所述的自主移动智能小车系统，其特征在于：所述单片机采用STC12C5A60S2。
3.根据权利要求1所述的自主移动智能小车系统，其特征在于：所述导航组件包括GPS模块数字罗盘和霍尔元件。
4.根据权利要求1所述的自主移动智能小车系统，其特征在于：所述多路选择开关采用CD4051。
5.根据权利要求1所述的自主移动智能小车系统，其特征在于：所述无线数传模块采用nRF24L01。
6.根据权利要求1所述的自主移动智能小车系统，其特征在于：所述电机驱动采用双极型H桥驱动芯片L298N。
7.根据权利要求1所述的自主移动智能小车系统，其特征在于：所述温度传感器采用DS18B20。

说明书全文

自主移动智能小车系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种智能小车系统，具体涉及一种自主移动智能小车系统。

背景技术

[0002] 随着机器人技术的发展，只能固定于某一位置操作的机器人，已不能满足需求。因此，20世纪80年代后期，许多国家开始有计划的开展移动机器人的研究。所谓移动机器人就是一种具有高度自规划、自组织、自适应能力，适合于在复杂的非结构化环境中工作的机器人。传统的自主移动的的小车系统在测距壁障和采集环境温度等功能方面存在欠缺。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种自主移动智能小车系统，能够在接收到上位机发送的目的地位置信息后，通过融合多模块和多传感器的反馈信息，完成路径规划和自动避障，最终实现小车自主移动和目标点温度采集及其数据发送功能。

[0004] 为了实现上述目的，本发明提供一种自主移动智能小车系统，包括单片机、导航组件、无线数传模块和温度传感器，所述单片机通过无线数传模块实现与上位机的信息传输，所述导航组件与所述单片机连接，所述温度传感器与所述单片机的输入端连接，所述单片机的控制端连接电机驱动，所述电机驱动连接电机，所述单片机的控制端连接多路选择开关，所述多路选择开关控制五个所述超声波传感器的启动。

[0005] 作为优选方案，所述单片机采用STC12C5A60S2。

[0006] 作为优选方案，所述多路选择开关采用CD4051。

[0007] 作为优选方案，所述无线数传模块采用nRF24L01。

[0008] 作为优选方案，所述电机驱动采用双极型H桥驱动芯片L298N。

[0009] 作为优选方案，所述温度传感器采用DS18B20。

[0010] 采用上述技术方案的自主移动智能小车系统存在如下优点：运行可靠、实时性好。通过多模块及传感器配合工作实现自主移动、测距避障、采集环境温度等功能，达到了系统所要求的移动范围和精度。系统具有很大升级空间，可以扩展功能，实现更为复杂的控制。
附图说明

[0011] 图1是本发明的结构框图。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：

[0013] 如图1所示，本发明提供一种自主移动智能小车系统，包括单片机、导航组件、无线数传模块和温度传感器，单片机通过无线数传模块实现与上位机的信息传输，导航组件与单片机连接，温度传感器与单片机的输入端连接，单片机的控制端连接电机驱动，电机驱动连接电机，单片机的控制端连接多路选择开关，多路选择开关控制五个超声波传感器的启动。

[0014] 控制器STC12C5A60S2是STC公司生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，具有高速、低功耗、超强抗干扰和无法解密等诸多优点，指令代码完全兼容8051单片机，但速度比8051快8～12倍。有6个16位定时器，内部集成MAX810专用复位电路和2路PWM输出，8路高速
10位A/D转换(250K/S)，适用于电机控制系统。

[0015] 检测并顺利躲避障碍物是小车能够安全准确到达目标点的重要前提，因此在小车的左前、前、右前、右后、左后5个方向安装超声波测距避障模块，如单片机通过多路选择开关CD4051来选通5路超声波传感器进行数据采集。

[0016] 超声波避障模块包括超声波发射电路和回波接收电路。在发射电路中，考虑到单片机端口驱动能力有限，该文采用集成功率放大器LM386对输出信号进行功率放大。LM386是一种音频集成功放，具有功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。该部分硬件电路比较简单，主要就是利用LM386的驱动放大功能将单片机输出的40kHz方波放大并由探头发射。

[0017] 无线数传模块采用nRF24L01。nRF24L01和STC单片机之间通过MOSI、MISO和SCK组成SPI 接口进行双向通信。STC12C5A60S2通过控制CONFIG寄存器中的PWR＿UP、PRIM＿RX参数以及CE引脚使nRF24L01分别处于发射模式、接收模式、待机模式以及掉电模式，IRQ是中断标志位。

[0018] 机器人采用前轮差速驱动，安装两部MOTOR直流减速电机，利用其正反转实现调转方向，后轮为万向轮。电机驱动芯片采用双极型H桥驱动芯片L298N，内部包含4通道逻辑驱动电路，即内含2个H桥的高电压大电流桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动2个46V、2A以下的电机。电路设计采用并联H桥，电流闭环控制，提升电机驱动能力并且适应以后的升级。

[0019] 智能小车搭载的温度传感器选用的是美国DALLAS 半导体公司的DS18B20。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度数据，并且可根据要求通过简单的编程实现9～12位的数据读数方式。DS18B20的单线接口仅需要一个端口引脚即可与单片机进行通信，简单易行。

[0020] 以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

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