基于Arduino平台的多功能智能装置的制作方法

本发明涉及智能设备技术领域，特别是涉及基于arduino平台的多功能智能装置。

背景技术

在如今现代科学技术的快速发展，智能机器人技术已广泛应用。在现在的各个行业中，智能机器人已随处可见，由此可以看到智能机器人发展的迅速。随着智能机器人的广泛使用，对于整个社会的发展和提高人类生活质量的过程中都起到了非常重要的作用，不仅能帮助到人类的生活，而且还能完成许多人类无法完成的作业。

设计智能测距装置具有很大的意义，超声波测距仪这种对人们生活有极大帮助的高新的工具在以后的生活中的应用必定是越来越广泛，而且它自身的发展空间也是不可估量的，必定会顺应人类现实中的需求日益发展下去。毋庸置疑，超声波以后的发展规划必定将走向更加智能化，集各种测距仪其优点于一身的更加多样化的多功能测距仪，伴随着其功能与技术的不断发展测距仪的外型也必定会更加简便和美观。

然而目前大多数的智能测距装置都具有以下几个缺点：

1、目标如果背面反光的话就会对激光传感器探测的结果产生影响，目标的角度发生变化时探测的结果也会发生改变，目标自身颜色发生变化时，对探测的性能也会产生影响。

2、液面测量长时间测量就会被液体腐蚀电极。目前接触性检测无法对湿度进行控制，因此无法严格按照实验所需条件进行测量，对实验结果有一定影响。

3、传统的测量方式无法在一些特殊条件下进行测量，例如直接应用在潮湿、干燥、粉尘等一系列恶劣的环境中，不能精确的进行测量。

技术实现要素：

本发明实施例提供了基于arduino平台的多功能智能装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明提供了基于arduino平台的多功能智能装置，包括车体，所述车体上具有三个车轮：左轮、右轮和尾轮，所述左轮和右轮分别安装在车体的左右两侧，所述尾轮安装在车体的尾部，所述车体上还安装有左电机、右电机、l298n电机驱动模块、arduino主控板和超声波传感器，所述左电机和右电机的转轴分别与所述左轮和右轮连接，以分别驱动左轮和右轮转动，所述l298n电机驱动模块在所述arduino主控板的控制下控制左电机和右电机的工作状态，以对车体实现前进、后退和转弯的功能，所述超声波传感器安装在车体头部，用以检测前方障碍物的距离，为所述arduino主控板的控制提供数据基础。

优选地，所述l298n电机驱动模块的gnd引脚和vms引脚分别接电源的负极和正极，所述l298n电机驱动模块的两个电机驱动接口分别接所述左电机和右电机，两个使能接口ena和enb分别连接在所述arduino主控板的一个pwm引脚上，分别用以对两个电机驱动接口上的电机进行调速，四个输入引脚in1-in4分别连接在所述arduino主控板的一个数字引脚上，分别用以对两个电机驱动接口上的电机进行前进、后退、转向和刹车控制；所述arduino主控板的电源输入端与电源的正极和负极连接，所述超声波传感器的电源正极和负极连接在所述arduino主控板的电源引脚上，数据接收和数据发送端分别连接在所述arduino主控板的一个模拟输入引脚上。

优选地，所述电源由电池盒内部的4节5号电池、或可充电锂电池、或外接的开关电源适配器提供。

优选地，所述超声波传感器安装在舵机上，所述舵机的电源正极和负极连接在所述arduino主控板的电源引脚上，s端连接在所述arduino主控板的一个数字引脚上，在所述arduino主控板的控制下，所述舵机控制超声波传感器的正对方向，以检测车体前方不同方向的障碍物距离。

优选地，所述超声波传感器的型号为hc-sr04。

本发明实施例中的基于arduino平台的多功能智能装置，包括车体，车体上安装有左轮、右轮、尾轮、左电机、右电机、arduino主控板、l298n电机驱动模块和超声波传感器，左电机和右电机分别与左轮和右轮连接，l298n电机驱动模块在arduino主控板的控制下对左电机和右电机的工作状态进行控制，以使车体执行前进、后退和转向的操作，超声波传感器检测车体前方障碍物的距离，为arduino主控板的控制提供数据基础。本发明中使用超声波传感器进行测距，解决了现有技术中其他测距技术存在的问题，使智能小车能够适应各种应用环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中基于arduino平台的多功能智能装置的整体结构示意图；

图2为图1中智能装置的电子器件接线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明实施例提供了基于arduino平台的多功能智能装置，该智能装置具体来说是具有避障功能的智能小车，车体上具有三个车轮：左轮、右轮和尾轮，左轮和右轮分别安装在车体的左右两侧，尾轮安装在车体的尾部。车体上还安装有左电机、右电机、l298n电机驱动模块、arduino主控板和超声波传感器，其中所述左电机和右电机的转轴分别与左轮和右轮连接，以分别驱动左轮和右轮转动，l298n电机驱动模块则在arduino主控板的控制下控制左电机和右电机的工作状态，以对车体实现前进、后退和转弯的功能。所述超声波传感器安装在车体头部，用以检测前方障碍物的距离，为arduino主控板的控制提供数据基础。

参照图2，电池盒内部安装有4节5号电池，其正极和负极均连接至l298n电机驱动模块和arduino主控板，具体地，电池盒的负极接l298n电机驱动模块的gnd引脚，正极接l298n电机驱动模块的vms引脚。l298n电机驱动模块的两个电机驱动接口分别接所述左电机和右电机，两个使能接口ena和enb分别连接在arduino主控板的一个pwm引脚上，分别用以对两个电机驱动接口上的电机进行调速。四个输入引脚in1-in4分别连接在arduino主控板的一个数字引脚上，分别用以对两个电机驱动接口上的电机进行前进、后退、转向和刹车控制。电源还可以使用电池盒内部的可充电锂电池或者外接的5v开关电源适配器提供。

电池盒的正极和负极均连接在arduino主控板的电源输入端，超声波传感器的型号为hc-sr04，其电源正极和负极连接在arduino主控板的电源引脚上，数据接收和数据发送端分别连接在arduino主控板的一个模拟输入引脚上。

本发明中超声波传感器安装在舵机上，舵机的电源正极和负极连接在arduino主控板的电源引脚上，s端连接在arduino主控板的一个数字引脚上，在arduino主控板的控制下，舵机控制超声波传感器的正对方向，以检测车体前方不同方向的障碍物距离。

本发明实施例中智能装置的工作流程为：上电后舵机置中，使超声波传感器朝向车体的正前方，超声波传感器检测正前方障碍物的距离，如果距离小于10cm，则arduino主控板执行后退函数，控制左电机和右电机以相同的速度反转，带动车体后退。如果距离大于40cm，则arduino主控板执行直行函数，控制左电机和右电机以相同的速度正转，带动车体前进。如果距离介于10cm和40cm之间，则执行转向函数，控制舵机左转和右转，分别检测车体左前侧和右前侧障碍物的距离，选择其中距离大的一方作为转弯方向，控制左电机和右电机以不同的速度正转，带动车体向转弯方向前进。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。