专利名称：基于双轴角度传感器和wi-fi的遥控小车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种遥控小车，即一种基于双轴角度传感器和W1-FI，可受标配遥控器或具有W1-FI功能的手机等智能终端遥控的遥控小车。
背景技术：
传统遥控小车通过按键来控制小车的方向，长时间操作易使手指产生疲劳感，用户体验较差。现在流行的用于遥控小车的无线技术主要有低频无线技术和蓝牙技术两种，低频无线技术无法与现在较流行的带有W1-FI功能的手机通信，蓝牙技术则由于标准的10米通信距离使遥控操作受到了很大的限制。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种便于操作、用户体验好、遥控距离长、可用标配遥控器或带W1-FI功能的手机遥控的小车。本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案:本实用新型基于角度传感器和W1-FI的遥控小车的结构特点是:包括遥控器和小车两大部分。所述的遥控器由双轴角度传感器、控制芯片一、按键、W1-FI模块一、电源模块一组成。双轴角度传感器可测量芯片所在平面与水平面两个轴的夹角，双轴角度传感器每秒可实现18次角度测量，测量完成将角度数字量通过串口将角度输出，即双轴角度传感器与控制芯片一间通过串口通信。假设人手持遥控器时与人双手所在直线平行的方向为X轴，与双手所在直线垂直的 方面为Y轴。则芯片与X轴的夹角决定了小车的转向及转向大小；芯片与Y轴的夹角决定了小车前进、后退还是停止以及速度。控制芯片一在将夹角处理后得到控制信号，通过串口发送给W1-FI模块一，W1-FI模块一将其发送出去。所述的小车由W1-FI模块二、控制芯片二、电源模块二、L298N模块、动力电机和舵机组成。L298N为电机驱动模块，控制芯片通过L298N来控制动力电机和舵机，其中动力电机决定了小车前进与否及速度，舵机决定了小车的转向。W1-FI模块二将遥控器发送来的控制信号通过串口传给控制芯片，控制芯片根据控制信号的值来改变L298N的输出。总体上看，遥控器与水平X轴夹角的大小决定了小车上舵机的动作大小，遥控器与水平X轴夹角的正负决定了小车上舵机的动作方向；遥控器与水平Y轴的夹角大小决定了小车上动力电机的转速，遥控器与水平Y轴的夹角正负决定了小车上动力电机的转向。夹角的大小与L298N输出值的大存在一个比例关系，称为敏感系数。为保证遥控器在水平或接近于水平时小车能够可靠停车，当X、Y轴夹角小于5度时，即令驱动电压输出为O。X/Y轴的敏感系统分别通过遥控器上的四个按键实现调节。记X、Y轴的夹角分别是ax、a Y，X、Y轴的敏感系数分别是iix、U Y，舵机的控制电压为Vx动力电机的控制电压为VY，则有:当角度小于5度时，Vx=O, Vy=O ;当角度不小于5度时，Vx=UxX ( Qx -5)，VY=UyX ( aY
_5) o[0009]所述的遥控器和小车的电源均由锂电池供电，锂电池容量大，可重复充电，特别适合于本实用新型设计。
图1是遥控器的结构示意图。图2是小车的结构示意图。图3是遥控器的程序流程图。图4是小车的程序流程图。图5是遥控器的外形设计草图。
具体实施方式
结合附图1、2、3、4、5所示，具体说明本实用新型的实施方式。如图1所不,遥控器由双轴角度传感器1、控制芯片一 2、按键3、电源模块一 4、W1-FI模块一 5组成。双轴角度传感器I可测量芯片所在平面与水平面两个轴的夹角，双轴角度传感器I每秒可实现18次角度测量，测量完成将角度数字量通过串口将角度输出，SP双轴角度传感器与控制芯片间一 2通过串口通信。假设人手持遥控器时与人双手所在直线平行的方向为X轴，与双手所在直线垂直的方面为Y轴。则芯片与X轴的夹角决定了小车的转向及转向大小，即左转、右转还是直行；芯片与Y轴的夹角决定了小车前进、后退还是停止以及速度。控制芯片一 2在将夹角处理后得到控制信号，通过串口发送给W1-FI模块一 5，W1-FI模块一 5将其发送出去。如图2所示，小车由W-1FI模块二 6、控制芯片二 7、电源模块二 8、L298N模块11、动力电机9和舵机10组成·。L298N模块11为电机驱动模块，控制芯片二 7通过L298N模块11来控制动力电机9和舵机10，其中动力电机9决定了小车前进与否及速度，舵机10决定了小车的转向。W1-FI模块二 6将遥控器发送来的控制信号通过串口传给控制芯片二 7，控制芯片二 7根据控制信号的值来改变L298N模块11的输出，既能调整动力电机9和舵机10的转动，从而完成小车整体动作。根据图3所示的遥控器程序流程图，遥控器在上电后先进行系统的初始化，接着进入正常的检测循环，检测循环包括读取X/Y轴角度值、根据灵敏度系数计算控制值、发送控制值。灵敏度系数的调节通过遥控器上的按键来完成，四个按键分别完成X轴灵敏度系数的加、减，Y轴灵敏度系数的加、减。灵敏度系数的调整通过中断函数来完成，当有按键按下后控制芯片将进入中断程序，等待10毫秒后再判断按键是否依然按下，若无则说明是抖动，忽略本次中断；若依然有按键按下则读取键值，根据键值进行相应的灵敏度系数调整。根据图4所示的小车程序流程图，小车在上电后先进行系统的初始化，接着进入正常的死循环，包括接收从W1-FI模块二 6发送来的串口数据和根据串口数据改变LM298N模块11的控制电平。图5所示为遥控器的外形设计草图，其中包括天线12、X轴敏感系数减按键13、X轴敏感系数加按键15、Y轴敏感系数加按键14、Y轴敏感系数减按键18、电源键19、左手持握处16、右手持握处17。
权利要求1.一种基于双轴角度传感器和W1-FI的遥控小车，包括遥控器和小车两大部分。
2.根据权利要求1所述的基于双轴角度传感器和W1-FI的遥控小车，其特征是:遥控器包括双轴角度传感器(I)、控制芯片一(2)、按键(3)、W1-FI模块一(5)、电源模块一(4)。
3.根据权利要求2所述的基于双轴角度传感器和W1-FI的遥控小车，其特征是:双轴角度传感器(I)和控制芯片一(2)之间通过串口传输数据，W1-FI模块一(5)和控制芯片一(2)间也通过串口通信。
4.根据权利要求1所述的基于双轴角度传感器和W1-FI的遥控小车，其特征是:小车包括W1-FI模块二(6)、控制芯片二 (J)、电源模块二(8)、L298N模块(11)、动力电机(9)、舵机(10)。
5.根据权利要求4所述的基于双轴角度传感器和W1-FI的遥控小车，其特征是=W1-FI模块二(6)和主控芯片二(7)间通过串口连接。
6.根据权利要求2所述的基于双轴角度传感器和W1-FI的遥控小车，其特征是:电源模块一(4 )采用可充电锂电池供电。
7.根据权利要求 4所述的基于双轴角度传感器和W1-FI的遥控小车，其特征是:电源模块二( 8 )采用可充电锂电池供电。
专利摘要本实用新型公开了一种基于双轴角度传感器和WI-FI的遥控小车，该设计包括遥控器和小车两大部分。遥控器包括双轴角度传感器、控制芯片一、按键、WI-FI模块一、电源模块一，小车包括WI-FI模块二、控制芯片二、电源模块二、L298N模块、动力电机、舵机。本实用新型所提供的遥控小车具有以下优点便于操作、用户体验好、遥控距离长、可用标配遥控器或带WI-FI功能的手机遥控。
文档编号G05D1/02GK203149403SQ201320109839
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者兰西柱, 王福凯 申请人:中国矿业大学(北京)