一种基于超声波传感器的实验车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实验车，具体涉及一种基于超声波传感器的实验车。
【背景技术】
[0002]现有超声波传感器所使用的实验车都是基于玩具小车改装的，灵活度较差，机械结构单一，开发性差，且动力不足，防撞结构均是基于低速状况下设计的，无法满足超声波传感器载体的需求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决现有超声波传感器载体灵活度较差、机械机构单一，且动力不足，无法满足超声波传感器载体需求的问题，进而提出一种基于超声波传感器的实验车。
[0004]本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是:本实用新型包括基板、扩展板、前轮轴、后轮轴、两个前轮、两个后轮、四个基米螺丝、四个第一齿轮、防撞机构和四个驱动机构，扩展板、基板由上至下并排平行设置，前轮轴安装在基板上表面的前端，且前轮轴的轴线与基板沿长度方向的中心线垂直，后轮轴安装在基板上表面的后端，且后轮轴的轴线与基板沿长度方向的中心线垂直，前轮轴的每一端由外至内各套装一个基米螺丝、一个前轮、一个第一齿轮，后轮轴的每一端由外至内各套装一个基米螺丝、一个后轮、一个第一齿轮，四个所述驱动机构呈矩形安装在基板的上表面上，且每个所述驱动机构分别与相对应的一个第一齿轮连接，所述防撞结构安装在扩展板上。
[0005]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用四个独立电机驱动实验车，增加驱动力的同时，提高转向灵活性，本实用新型采用六伏电压供电，运动时电流约200-400mA，最大运行速度30cm/s，其最大负载为2kg。通过仿真器给DSP芯片写入程序后，小车可以根据写入的安全距离停车和超声波传感器实际测的距离比较，实现小车的停车。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是超声测距模块的结构示意图，图3是超声测距模块的主视图，图4是图3的俯视图，图5是超声测距模块的流程框图。
【具体实施方式】
[0007]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种基于超声波传感器的实验车包括基板1、扩展板2、前轮轴3、后轮轴4、两个前轮5、两个后轮6、四个基米螺丝7、四个第一齿轮8、防撞机构和四个驱动机构，扩展板2、基板I由上至下并排平行设置，前轮轴3安装在基板I上表面的前端，且前轮轴3的轴线与基板I沿长度方向的中心线垂直，后轮轴4安装在基板I上表面的后端，且后轮轴4的轴线与基板I沿长度方向的中心线垂直，前轮轴5的每一端由外至内各套装一个基米螺丝7、一个前轮5、一个第一齿轮8，后轮轴4的每一端由外至内各套装一个基米螺丝7、一个后轮6、一个第一齿轮8，四个所述驱动机构呈矩形安装在基板I的上表面上，且每个所述驱动机构分别与相对应的一个第一齿轮8连接，所述防撞结构安装在扩展板2上。
[0008]【具体实施方式】二:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种基于超声波传感器的实验车的每个所述驱动机构包括驱动电机9、第二齿轮10和驱动齿轮组，所述驱动齿轮组由第三齿轮11和第四齿轮12组成，且第三齿轮11和第四齿轮12同轴设置，所述驱动齿轮组套装在基板I上表面的短轴13的相对应的一端上，第二齿轮10套装在驱动电机9的转动轴上，第二齿轮10与第三齿轮11啮合，第四齿轮12与相对应的一个第一齿轮8啮合。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0009]【具体实施方式】三:结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种基于超声波传感器的实验车的防撞结构包括超声测距模块和DSP芯片，所述超声测距模块由超声波发射器、超声波接收器和控制电路组成，所述超声测距模块的感应距离为3cm?3.5m，所述超声测距模块的长度L为45mm，所述超声测距模块的宽度W为20mm，所述超声测距模块的高度H为15mm。超声测距模块接收到触发信号后辐射超声波，当超声波投射到物体而反射回来时，超声测距模块输出一个回响信号，以触发信号和回响信号间的时间差，以此来判断物体的距离。
[0010]本实施方式中通过对DSP芯片编程，使其提供给超声波模块一个短期的1uS脉冲触发信号。该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号是一个脉冲的宽度成正比的距离对象。DSP芯片通过检测发射信号到收到的回响信号时间间隔计算得距离。当测量出的时间间隔小于设定的时间间隔时，DSP芯片产生一个低电平，输入给电机驱动芯片L293D的INI，IN2，IN3, IN4的管脚，实现小车的停车。其中，整个系统供电由电池提供(1.5VX 4)，电机驱动直接采用电池供电6伏，然后经二极管降压产生DSP控制器电源5伏。DSP板的输出电压为3.3伏，而超声波传感器的触发信号的电压需要5伏，需要把DSP产生的3.3付信号转换成为5伏的信号。这个过程采用NEC公司生产的2501-1光耦。同时由于传感器的回响信号是5伏信号，用DSP捕获信号时仍需要采用光耦把电压转换成为3.3伏高电平信号。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0011]工作原理
[0012]超声测距模块工作时，向其注射一个1uS脉冲触发信号，超声测距模块内部将发出8个40kHz的周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号是一个脉冲的宽度与距离成正比的参数。通过采集发射信号到返回的回响信号时间的间隔计算出距离。为防止发射信号对回响信号的影响，实验车设定的测量周期为60ms。
【主权项】
1.一种基于超声波传感器的实验车，其特征在于:所述一种基于超声波传感器的实验车包括基板(1)、扩展板(2)、前轮轴(3)、后轮轴(4)、两个前轮(5)、两个后轮￠)、四个基米螺丝(7)、四个第一齿轮(8)、防撞结构和四个驱动机构，扩展板(2)、基板(I)由上至下并排平行设置，前轮轴(3)安装在基板(I)上表面的前端，且前轮轴(3)的轴线与基板(I)沿长度方向的中心线垂直，后轮轴(4)安装在基板(I)上表面的后端，且后轮轴(4)的轴线与基板(I)沿长度方向的中心线垂直，前轮轴(5)的每一端由外至内各套装一个基米螺丝(7)、一个前轮(5)、一个第一齿轮(8)，后轮轴(4)的每一端由外至内各套装一个基米螺丝(7)、一个后轮(6)、一个第一齿轮(8)，四个所述驱动机构呈矩形安装在基板(I)的上表面上，且每个所述驱动机构分别与相对应的一个第一齿轮(8)连接，所述防撞结构安装在扩展板⑵上。2.根据权利要求1所述一种基于超声波传感器的实验车，其特征在于:每个所述驱动机构包括驱动电机(9)、第二齿轮(10)和驱动齿轮组，所述驱动齿轮组由第三齿轮(11)和第四齿轮(12)组成，且第三齿轮(11)和第四齿轮(12)同轴设置，所述驱动齿轮组套装在基板(I)上表面的短轴(13)的相对应的一端上，第二齿轮(10)套装在驱动电机(9)的转动轴上，第二齿轮(10)与第三齿轮(11)啮合，第四齿轮(12)与相对应的一个第一齿轮(8)啮合。3.根据权利要求1所述一种基于超声波传感器的实验车，其特征在于:所述防撞结构包括超声测距模块和DSP芯片，所述超声测距模块由超声波发射器、超声波接收器和控制电路组成，所述超声测距模块的感应距离为3cm?3.5m，所述超声测距模块的长度(L)为45mm，所述超声测距模块的宽度(W)为20mm，所述超声测距模块的高度(H)为15mm。
【专利摘要】一种基于超声波传感器的实验车，它涉及一种实验车，具体涉及一种基于超声波传感器的实验车。本实用新型为了解决现有超声波传感器载体灵活度较差、机械机构单一，且动力不足，无法满足超声波传感器载体需求的问题。本实用新型包括的前轮轴安装在基板上表面的前端，且前轮轴的轴线与基板沿长度方向的中心线垂直，后轮轴安装在基板上表面的后端，且后轮轴的轴线与基板沿长度方向的中心线垂直，前轮轴的每一端由外至内各套装一个基米螺丝、一个前轮、一个第一齿轮，后轮轴的每一端由外至内各套装一个基米螺丝、一个后轮、一个第一齿轮，四个所述驱动机构呈矩形安装在基板的上表面上，且每个所述驱动机构分别与相对应的一个第一齿轮连接，所述防撞结构安装在扩展板上。本实用新型属于超声波领域。
【IPC分类】B62D63/02, G01S15/08
【公开号】CN204641941
【申请号】CN201520368397
【发明人】李茂月, 李磊, 黄金刚, 丁文彬
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月1日