智能玩具路轨车控制系统的制作方法

本实用新型涉及玩具路轨车领域技术，尤其是指一种智能玩具路轨车控制系统。

背景技术：

目前的路轨玩具车，一般是通过调整电阻值来控制供电轨道之间的电压，以实现对车仔运行速度的调整，具体而言：其是通过调控类似滑动变阻器的电路元件来调整电阻值，例如：滑动滑片于卷绕电阻丝的位置，改变接入的电阻，进而改变分压，来改变供电轨道之间电压值，这种方式的变压调速，在实际应用时，存在诸多不足，例如：(1）调速控制不够精准；(2)由于供电轨道之间的电压会随接入电阻的数值变化而变化，因此，设置在车仔上的LED灯(或灯泡等)会随车速的变化而变亮、亮暗甚至由于电压过低完全不亮的问题（例如：电压值在2.8V以下，LED不亮），影响了娱乐及竞技体验效果等。

还有，现有技术中，供电轨道上若发生金属物短路时，容易发生危险及损坏电路，一般的路轨车产品具有短路保护功能，目前主要有利用保险丝过热熔断方式或PTC监控方式，保险丝过热熔断方式存在发热多、维修麻烦、不能自动恢复通电等缺陷，而PTC监控方式存在反应速度慢等不足。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术所存在不足，主要目的在于提供一种智能玩具路轨车控制系统，其能够实现对玩具车的比例式调速控制，其控制更准确可靠。

为实现上述之目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种智能玩具路轨车控制系统，包括有路轨跑道、位于路轨跑道上的玩具车、控制玩具车运动的控制单元以及用于供电的电源单元；所述路轨跑道设有两条供电轨道，所述玩具车底部设有两个接触部，所述接触部与相应供电轨道相接触，所述玩具车内设置有玩具车电路；

所述控制单元包括微控制器以及与微控制器连接的手掣，所述微控制器包括中央处理单元以及与中央处理单元连接的ADC采样单元，所述中央处理单元通过I/O接口连接有马达驱动电路，所述手掣上设有手掣电位器，所述手掣电位器与ADC采样单元连接，所述马达驱动电路与玩具车电路连接。

作为一种优选方案，所述电源单元还连接有稳压电路，所述稳压电路与微控制器连接。

作为一种优选方案，所述玩具车上设置有LED大灯，所述LED大灯连接于玩具车电路。

作为一种优选方案，所述微控制器连接有DC电源输入接口，所述DC电源输入接口可插拔式连接有第一供电配件或第二供电配件或第三供电配件；

其中，所述第一供电配件包括有第一线材和分别设置于第一线材两端的适配器、第一DC插头，所述第一DC插头与DC电源输入接口相适配；

所述第二供电配件包括有第二线材和分别设置于第二线材两端的USB插头、第二DC插头，所述第二DC插头与DC电源输入接口相适配；

所述第三供电配件包括有用于放置电池的电池盒，所述电池盒连接有第三线材，所述第三线材的端部连接有第三DC插头，所述第三DC插头与DC电源输入接口相适配。

作为一种优选方案，所述马达驱动电路内设置有检测电阻，前述中央处理单元设置有采样接口，检测电阻的压降反馈至中央处理单元的采样接口，中央处理单元通过检测电阻的压降反馈判断马达驱动电路是否短路，并自动控制马达驱动电路的供电通断。

作为一种优选方案，所述路轨跑道上设有至少一条车道，每一车道对应布置有前述一玩具车，每一玩具车对应有前述一手掣。

作为一种优选方案，所述两条供电轨道之间设有一便于导引玩具车运行路径的限位槽，所述玩具车底部对应限位槽设置有限位柱，所述限位柱伸入限位槽内。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，其主要是能够实现对玩具车的比例式调速控制，其控制更准确可靠，以及，基于本实用新型之控制系统，使得玩具车上LED大灯会获得恒定电压，确保LED的亮度恒定，解决了传统技术中LED随车速的变化而变亮、亮暗甚至由于电压过低完全不亮的问题，娱乐及竞技体验效果更好。还有，通过对检测电阻的压降反馈至中央处理单元的采样接口，从压降的高低来判断是否短路，若短路则自动控制断电以避免发生危险或损坏电路，而当短路物取下后，中央处理单元通过采样接口反馈可以自动控制接通电以恢复正常。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的结构示意图；

图2是本实用新型之实施例的控制框图；

图3是本实用新型之实施例的玩具车与供电轨道相接触的局部剖视图。

附图标号说明：

10、路轨跑道 11、供电轨道

12、限位槽 20、玩具车

21、限位柱 22、玩具车电路

23、接触部 231、接触板

232、弹性臂 30、控制单元

31、微控制器 311、中央处理单元

312、ADC采样单元 313、I/O接口

314、马达驱动电路 32、手掣

321、手掣电位器 40、电源单元

41、稳压电路 。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

如图1至图3所示，本实用新型是一种智能玩具路轨车控制系统，包括有路轨跑道10、位于路轨跑道10上的玩具车20、控制玩具车20运动的控制单元30以及用于供电的电源单元40，所述控制单元30包括微控制器31以及与微控制器31连接的手掣32，其中：

所述路轨跑道10设有两条供电轨道11，用于给玩具车20提供电能，所述两条供电轨道11之间设有一便于导引玩具车20运行路径的限位槽12，所述玩具车20底部对应限位槽12设置有限位柱21，所述限位柱21伸入限位槽12内，相对于现有技术，不需要将玩具车20组装到路轨跑道10上，也能牢靠地限制其运行在路轨跑道10上，同时，提高玩具车20平衡运行系数，能够防止玩具车20脱离运行路径。

所述路轨跑道10上设有至少一条车道，每一车道具有两条前述供电轨道11，每一车道对应布置有前述一玩具车20，每一玩具车20对应有前述一手掣32，在本实施例中，所述路轨跑道10中设有两条车道、四条供电轨道11、两辆玩具车20以及两个手掣32；另外，参照图1中，前述路轨跑道10包括路轨直板、路轨弯板、桥牌、护栏、桥墩钩、桥墩柱以及桥墩座，可以根据使用需要，进行多块前述路轨直板和路轨弯板之间具有的卡扣卡槽相互拼接形成环状闭合车道，以满足对长度的需要，所述护栏设置在车道外周缘，所述桥墩钩、桥墩柱、桥墩座的组合可以用于支撑且形成一定倾斜角度的车道，增加玩具车20竞赛时的趣味性。

所述玩具车20内设置有玩具车电路22；参照图3，所述玩具车20底部设有两个接触部23，所述接触部23与相应供电轨道11相接触，所述接触部23为接触弹片，所述接触弹片包括接触板231以及沿接触板231一体延伸的弹性臂232，所述接触板231与前述玩具车电路22连接，所述弹性臂232与两条供电轨道11相接触，使玩具车20摆脱电池的束缚，减轻了玩具车20的重量，增加稳定性，同时相对于现有的刚性的接触部23来说，可以改变车轮与车道之间的摩擦力，从而在玩具车20转弯时降低摆尾的问题。所述接触部也可设计为由细小的金属丝缠绕而成，具有弹性及减震功能，确保稳定供电接触导通。

所述微控制器31包括中央处理单元311以及与中央处理单元311连接的ADC采样单元312，所述中央处理单元311通过I/O接口313连接有马达驱动电路314，所述手掣32上设有手掣电位器321，所述手掣电位器321与ADC采样单元312连接；所述马达驱动电路314与玩具车电路22连接。利用PWM调速，改变控制脉冲的占空比，从而改变平均电压，控制玩具车的速度，如此，相当于形成了无级调速控制系统（即对玩具车比例式调速控制），其运行稳定可靠。所述玩具车上设置有LED大灯，所述LED大灯连接于玩具车电路，基于本实用新型之控制系统，使得玩具车上LED大灯会获得恒定电压，确保LED的亮度恒定，解决了传统技术中LED随车速的变化而变亮、亮暗甚至由于电压过低完全不亮的问题，娱乐及竞技体验效果更好。

所述微控制器31连接有DC电源输入接口，所述DC电源输入接口可插拔式连接有第一供电配件或第二供电配件或第三供电配件；在实际设计产品时，路轨车产品可以至少配置这三种供电配件中的一种以上。其中，所述第一供电配件包括有线材和分别设置于线材两端的适配器、第一DC插头，所述第一DC插头与DC电源输入接口相适配；所述第二供电配件包括有线材和分别设置于线材两端的USB插头、第二DC插头，所述第二DC插头与DC电源输入接口相适配；所述第三供电配件包括有用于放置电池的电池盒，所述电池盒连接有线缆，所述线缆的端部连接有第三DC插头，所述第三DC插头与DC电源输入接口相适配。在本实施例中，所述电源单元40由一个电池盒提供，当然也可以用蓄电池等提供，所述电池盒内装设四节电池以形成的6V直流电源，所述电源单元40还连接有稳压电路41，所述稳压电路41与微控制器31连接。

以及，对于供电轨道11而言，容易因金属物短路，因此，本实施例中，专门设计有金属物短路保护功能，具体而言：所述马达驱动电路内设置有检测电阻，前述中央处理单元设置有采样接口，检测电阻的压降反馈至中央处理单元的采样接口，中央处理单元通过检测电阻的压降反馈判断马达驱动电路是否短路，并自动控制马达驱动电路的供电通断。

综上所述，本实用新型设计要点在于，其主要是能够实现对玩具车的比例式调速控制，其控制更准确可靠，以及，基于本实用新型之控制系统，使得玩具车上LED会获得恒定电压，确保LED的亮度恒定，解决了传统技术中LED随车速的变化而变亮、亮暗甚至由于电压过低完全不亮的问题，娱乐及竞技体验效果更好。还有，通过对检测电阻的压降反馈至中央处理单元的采样接口，从压降的高低来判断是否短路，若短路则自动控制断电以避免发生危险或损坏电路，而当短路物取下后，中央处理单元通过采样接口反馈可以自动控制接通电以恢复正常。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。