一种基于颜色传感器的智能闯关机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于颜色传感器的智能闯关机器人，包括处理器；所述处理器连接有颜色传感器、红外传感器、稳压电路和直流电机驱动电路；所述稳压电路连接有舵机；所述直流电机驱动电路连接有直流电机；所述稳压电路由稳压芯片构成；所述稳压芯片的输入端和输出端均连接有滤波电容；本实用新型的一种采用颜色传感器、红外传感器、舵机相结合，利用多线程处理设计闯关路线，创新性加入工业常用的机械手，并且将其整合到闯关机器人当中，可自行增添模块，从而克服市面上智能玩具存在单一性、不可改造性等缺点的基于颜色传感器的智能闯关机器人；本实用新型提高了智能玩具自定义、个性化设置的功能，有利于青少年儿童创新能力的发展。
【专利说明】—种基于颜色传感器的智能闯关机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型具体涉及一种基于颜色传感器的智能闯关机器人。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步和智能玩具产业的迅速发展，智能玩具的种类逐渐增多，但智能玩具的创新内容逐渐达到饱和状态。而且，大部分智能玩具出厂时已经将所有零件、程序设定好，儿童少年在玩耍智能玩具时，只需直接按下开关即可玩乐，缺少自定义、个性化设置的功能，不利于青少年儿童创新能力的发展。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用颜色传感器、红外传感器、舵机相结合，利用多线程处理设计闯关路线，创新性加入工业常用的机械手，并且将其整合到闯关机器人当中，可自行增添模块，从而克服市面上智能玩具存在单一性、不可改造性等缺点的基于颜色传感器的智能闯关机器人。
[0004]本实用新型的基于颜色传感器的智能闯关机器人，包括处理器；所述处理器连接有颜色传感器、红外传感器、稳压电路和直流电机驱动电路；所述稳压电路连接有舵机；所述直流电机驱动电路连接有直流电机；所述稳压电路由稳压芯片构成；所述稳压芯片的输入端和输出端均连接有滤波电容。
[0005]进一步地，所述稳压电路设置有3组。
[0006]进一步地，所述稳压芯片为7806型稳压芯片。
[0007]进一步地，所述直流电机驱动电路由L298N型驱动芯片构成。
[0008]进一步地，所述处理器为Arduino UNO型处理器。
[0009]本实用新型有益效果:本实用新型的一种采用颜色传感器、红外传感器、舵机相结合，利用多线程处理设计闯关路线，创新性加入工业常用的机械手，并且将其整合到闯关机器人当中，可自行增添模块，从而克服市面上智能玩具存在单一性、不可改造性等缺点的基于颜色传感器的智能闯关机器人；本实用新型提高了智能玩具自定义、个性化设置的功能，有利于青少年儿童创新能力的发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0011]图1为本实用新型的电路原理框图；
[0012]图2为直流电机驱动电路的电路原理图；
[0013]图3为颜色传感器的电路原理图；
[0014]图4为红外传感器的电路原理图；
[0015]图5为直流电机驱动电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2、图3、图4和图5所示的一种基于颜色传感器的智能闯关机器人，包括处理器；所述处理器连接有颜色传感器、红外传感器、稳压电路和直流电机驱动电路；所述稳压电路连接有舵机；所述直流电机驱动电路连接有直流电机；所述稳压电路由稳压芯片构成；所述稳压芯片的输入端和输出端均连接有滤波电容。
[0017]其中，所述稳压电路设置有3组；所述稳压芯片为7806型稳压芯片；所述直流电机驱动电路由L298N型驱动芯片构成；所述处理器为Arduino UNO型处理器。
[0018]如图2所示，直流电机驱动电路设置有三组，输入电源信号通过前级电容进行滤波，通过前级电容滤波后的电源信号输送给稳压芯片，稳压芯片的输出端则并联连接有后级滤波电容，实现对输出电压的进一步滤波，从而为直流电机提供了更稳定的电压，本实施例使用线性电源给传感器进行供电，考虑到舵机需要更大的力量和更快的速度，因此本设计使用7806集成稳压器来为舵机供电。考虑到电路的功耗与避免稳压芯片发热过大，因此一块7806芯片为一个舵机供电,避免稳压芯片烧毁，在电源输入和输出端，各添加一个电解电容和陶瓷电容，用来过滤电路中的高频和低频信号，增强稳压电路的稳定性。
[0019]如图3所示，颜色传感器采用TCS3200型颜色传感器，TCS3200型颜色传感器采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管。这些二极管共分为四种类型，其中16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器；其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息。这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。VCC和GND是芯片的电源引脚，为芯片提供工作电源；OUT是芯片的输出引脚，输出频率信号。S0，SI，S2，S3用于控制传感器工作状态。其中，S0, SI控制芯片频率输出的比例因子，高低电平的组合风别对应着100%、20%、2%和关闭输出状态，S2、S3用于选择滤波器的类型，不同的滤波器对应着不同的光敏感，当入射光作用到芯片上时，TCS3200根据不同的光强和颜色输出不同频率的信号，当S2，S3为低电平时，芯片输出信号对应红色光强；当S2，S3为高电平时，芯片输出信号为绿色光强；当S2为低电平S3为高电平时，芯片输出信号对应蓝色光强；当S2为高电平S3为低电平时，芯片输出信号对应所有颜色的光强，即芯片将颜色转换为灰度值，根据测量数据，可分析投到芯片上光的颜色。
[0020]如图4所示，VCC为电源正极，GND为电源负极，D2为红外发射LED，D3为红外接收LED。当红外接收LED收到红外发射LED的照射时，红外接收LED的电阻值减小，红外接收LED正极的电位降低，从而电压比较芯片Ul的3脚的电位降低，且3脚的电位比2脚的电位低，从而电压比较芯片Ul的I脚输出低电平信号；当红外接收LED未收到红外发射LED的照射时，红外接收LED的电阻值变大，红外接收LED正极的电位升高，使得电压比较芯片Ul的3脚的电位升高，且3脚的电位比2脚的电位高，使得电压比较芯片Ul的I脚输出高电平信号，从而为后级电路提供信号。电压比较芯片Ul的I脚的电平不断变化，从而使得发光二极管Dl不断闪烁。
[0021]图5是基于L298N的电机驱动模块，L298是一种单片集成的高电压、高电流、双路全桥式电机驱动，设计用于连接标准TTL逻辑电平，驱动电感负载。L298提供两个使能输入端，可以在不依赖输入信号的情况下，使能或禁用L298器件。L298低位晶体管的发射器连接到一起，而其对应的外部端口则可用来连接一个外部感应电阻。L298还提供一个额外的电压输入，所以其逻辑电路可以在更低的电压下。
[0022]本实用新型的一种采用颜色传感器、红外传感器、舵机相结合，利用多线程处理设计闯关路线，创新性加入工业常用的机械手，并且将其整合到闯关机器人当中，可自行增添模块，从而克服市面上智能玩具存在单一性、不可改造性等缺点的基于颜色传感器的智能闯关机器人；本实用新型提高了智能玩具自定义、个性化设置的功能，有利于青少年儿童创新能力的发展。
[0023]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种基于颜色传感器的智能闯关机器人，其特征在于:包括处理器；所述处理器连接有颜色传感器、红外传感器、稳压电路和直流电机驱动电路；所述稳压电路连接有舵机；所述直流电机驱动电路连接有直流电机；所述稳压电路由稳压芯片构成；所述稳压芯片的输入端和输出端均连接有滤波电容。
2.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的智能闯关机器人，其特征在于:所述稳压电路设置有3组。
3.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的智能闯关机器人，其特征在于:所述稳压芯片为7806型稳压芯片。
4.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的智能闯关机器人，其特征在于:所述直流电机驱动电路由L298N型驱动芯片构成。
5.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的智能闯关机器人，其特征在于:所述处理器为Arduino UNO型处理器。
【文档编号】A63H33/00GK204121765SQ201420391329
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】朱静, 黄文恺, 黄煜楠, 崔杰成, 覃镇波, 纪孟廷, 王召, 陈虹, 伍冯洁, 韩晓英, 姚佳岷 申请人:广州大学