飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能监控技术领域，具体的说是一种飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备。
【背景技术】
[0002]飞思卡尔智能车竞赛是机电类学生积极参加的全国性学科竞赛之一。在制作飞思卡尔汽车车模的过程中，需要根据车模在跑道上的实时运行状态对车模的各种参数进行实时调整，例如驱动速度、舵机转动角度等；在车模制作完成以后要能在不破坏小车比赛功能的情况下拿掉这些监控装置。目前在车模制作中常用的方法是利用人工目测方法进行离线调整，存在判断不准、调整困难等特点。
[0003]虽然现有技术中也有少量的汽车运行姿态监控设备，但都存在一些缺陷，例如中国专利号为20090316902.0所公布的基于姿态检测的智能小车的实用新型专利，其包括遥控器和小车两个部分，它只能凭个人感觉通过遥控器单向控制小车的动作，且缺少具体的数据信息，控制的精确度低；又如中国专利号为201120568969.0所公布的一种具有人工智能的小车监控装置的实用新型专利，其包括中央处理器、主控制器、辅助控制器、采集器、电源管理器和监控器，不过该装置的监控设备、辅助控制设备都安装在小车车模上，使小车的电路过于复杂，比赛时效率较低，影响竞赛成绩，且不能实现小车的实时监测，难以做出合适的控制调整。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于设计一种飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备，在制作车模过程中，实现对车模运行姿态关键参数的无线实时在线采集与控制调整；在车模制作完成以后，能够方便的拆卸掉这些试验用设备。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]本实用新型包含小车车模和PC机两部分，所述的小车车模部分包括电源模块、电压转换模块1、电压转换模块I1、中央处理器、无线发射接收模块1、驱动模块、电压转换模块II1、转向控制模块、信号采集模块，所述的电源模块分别与电压转换模块1、电压转换模块I1、驱动模块、电压转换模块III相连接，所述的电压转换模块I与无线发射接收模块I相连接，所述的电压转换模块III分别与转向控制模块、信号采集模块相连接，所述的中央处理器分别与无线发射接收模块1、电压转换模块I1、驱动模块、转向控制模块、信号采集模块相连接；所述的PC机部分包括无线发射接收模块I1、串口通信模块、PC机，所述的PC机与无线发射接收模块II相连接，所述的无线发射接收模块II与串口通信模块相连接，所述的无线发射接收模块I与无线发射接收模块II之间相互连接。
[0007]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的信号采集模块包括速度采集设备和电磁信号采集设备，所述的速度采集设备为编码器，所述的电磁信号采集设备为电感元件。
[0008]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的中央处理器选用飞思卡尔的MC9S12XS128MAA处理器；所述的电压转换模块I选用LM1117芯片，电压转换模块I输出
3.3V电压，所述的电压转换模块II和电压转换模块III均选用LM2941芯片，电压转换模块II输出5v电压，电压转换模块III输出6v电压；所述的编码器选用欧姆龙E6BR-CW5C，所述的电感元件选用10mh工字型电感。
[0009]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的无线接收发射模块I和无线接收发射模块II均选用插拔式设计的nRF905芯片。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
[0011]1、实现数据的双向传输，保证试验时对小车运行姿态的关键参数的监控与调整；
[0012]2、将小车的实时运行参数传送给PC机，能够借用PC机上LABVIEW软件的强大功能，实现对小车运行参数的精确调整；
[0013]3、试验用无线发射接收模块I采用插拔式设计，拆卸后不影响小车功能，提高了后续比赛时电路的利用效率。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构方框示意图；
[0015]图2为本实用新型的工作流程图。
【具体实施方式】
[0016]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0017]如图1所示，本实施例包含小车车模和PC机两部分，所述的小车车模部分包括电源模块1、电压转换模块12、电压转换模块II 3、中央处理器4、无线发射接收模块15、驱动模块6、电压转换模块III 7、转向控制模块8、信号采集模块9，所述的电源模块1分别与电压转换模块12、电压转换模块II 3、驱动模块6、电压转换模块III 7相连接，所述的电压转换模块12与无线发射接收模块15相连接，所述的电压转换模块III 7分别与转向控制模块8、信号采集模块9相连接，所述的中央处理器4分别与无线发射接收模块15、电压转换模块II 3、驱动模块6、转向控制模块8、信号采集模块9相连接；所述的PC机部分包括无线发射接收模块II 10、串口通信模块11、PC机12，所述的PC机12与无线发射接收模块II 10相连接，所述的无线发射接收模块II 10与串口通信模块11相连接，所述的无线发射接收模块15与无线发射接收模块II 10之间相互连接，这种相互连接可以进行双向的无线数据传输。
[0018]其中信号采集模块9包括速度采集设备和电磁信号采集设备，所述的速度采集设备为编码器，所述的电磁信号采集设备为电感元件。
[0019]其中中央处理器4选用飞思卡尔的MC9S12XS128MAA处理器；所述的电压转换模块12选用LM1117芯片，电压转换模块12输出3.3V电压，所述的电压转换模块II 3和电压转换模块III 7均选用LM2941芯片，电压转换模块II 3输出5v电压，电压转换模块III 7输出6v电压；所述的编码器选用欧姆龙E6BR-CW5C，所述的电感元件选用10mh工字型电感。
[0020]其中无线接收发射模块15和无线接收发射模块II 10均选用插拔式设计的nRF905芯片。
[0021]如图2所示，在赛道上调试飞思卡尔智能小车车模的过程中，信号采集模块9采集小车的实时驱动速度、舵机转动角度这些参数，将这些参数传递给中央处理器4，中央处理器4通过小车的运行轨迹计算出舵机转动角度并传递给无线发射接收模块15，无线发射接收模块15将获取的小车驱动速度和舵机转动角度数据无线发射出去；无线发射接收模块II 10接收到参数数据后传递给串口通信模块11，串口通信转换这些参数后，在PC机12上的LABVIEW软件实时显示这些参数；当调试人员发现小车姿态需要调整时，在LABVIEW软件上直接输入调整后的参数，更改后的参数经串口通信模块11传递给无线发射接收模块II 10，无线发射接收模块II 10发射调整后的参数数据；无线发射接收模块15接收到数据传递给中央处理器4，该数据中央处理器4处理后传送给驱动模块6与转向控制模块8，进而调整小车车模的驱动速度、舵机转动角度，使小车处于一种更佳的运行状态，实现对车模运行姿态关键参数的无线实时在线采集与控制调整，达到了目的。经过反复调试，确定小车的性能达到最佳状态后，可以很简单的拔掉插在小车车模上，采用插拔式设计的无线接收发射模块I，与PC机串口依次连接的串口通信模块和无线发射接收模块II可以直接拔掉，这样既满足了上述要求，又不因为调试影响小车的赛时使用功能。
[0022]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备，包含小车车模和PC机两部分，其特征在于:所述的小车车模部分包括电源模块(1)、电压转换模块1(2)、电压转换模块II (3)、中央处理器(4)、无线发射接收模块I (5)、驱动模块(6)、电压转换模块III (7)、转向控制模块(8)、信号采集模块(9)，所述的电源模块(1)分别与电压转换模块1(2)、电压转换模块II (3)、驱动模块(6)、电压转换模块III (7)相连接，所述的电压转换模块1(2)与无线发射接收模块1(5)相连接，所述的电压转换模块III (7)分别与转向控制模块(8)、信号采集模块(9)相连接，所述的中央处理器(4)分别与无线发射接收模块1(5)、电压转换模块II (3)、驱动模块(6)、转向控制模块(8)、信号采集模块(9)相连接；所述的PC机部分包括无线发射接收模块II (10)、串口通信模块(11)、PC机(12)，所述的PC机(12)与无线发射接收模块II (10)相连接，所述的无线发射接收模块II (10)与串口通信模块(11)相连接，所述的无线发射接收模块1(5)与无线发射接收模块II (10)之间相互连接。2.根据权利要求1所述的飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备，其特征在于:所述的信号采集模块包括速度采集设备和电磁信号采集设备，所述的速度采集设备为编码器，所述的电磁信号采集设备为电感元件。3.根据权利要求1所述的飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备，其特征在于:所述的中央处理器⑷选用MC9S12XS128MAA处理器；所述的电压转换模块I⑵选用LM1117芯片，所述的电压转换模块II (3)和电压转换模块111(7)均选用LM2941芯片。4.根据权利要求1所述的飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备，其特征在于:所述的无线发射接收模块1(5)和无线发射接收模块II (10)均选用插拔式设计的nRF905芯片。
【专利摘要】本实用新型涉及一种飞思卡尔智能汽车运行姿态在线监控设备，包括小车车模和PC机两个部分，其中小车车模部分中的电源模块分别与电压转换模块I、电压转换模块Ⅱ、驱动模块、电压转换模块Ⅲ连接，电压转换模块I与无线发射接收模块I连接，电压转换模块Ⅲ分别与转向控制模块、信号采集模块连接，无线发射接收模块I与中央处理器相连接，中央处理器分别与无线发射接收模块I、电压转换模块Ⅱ、驱动模块、转向控制模块、信号采集模块连接；PC机部分中的无线发射接收模块I与无线发射接收模块Ⅱ之间相互连接。本实用新型能实现对车模运行姿态关键参数的无线实时在线采集与控制调整，具有操作简便、可操作性强等优点。
【IPC分类】A63H30/04
【公开号】CN205127402
【申请号】CN201520800125
【发明人】汪成立, 李东升, 陈爱军
【申请人】中国计量学院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月17日