一种基于嵌入式系统开发的电控无碳避障小车的制作方法

本实用新型涉及一种能够自主行走并自主规避障碍物的电控无碳小车。

背景技术：

随着人们节能环保意识的提升，无碳的理念越来越深入人心，无碳小车模型便因此诞生。与传统小车相比，无碳小车具有耗能低、能量绿色无污染、结构简单等优点。但无碳小车只能实现周期控制，无法做到连续智能化控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在一定程度解释解决上述问题而提供的一种基于嵌入式系统开发的电控无碳小车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于嵌入式系统开发的电控无碳小车，包括检测模块、转向模块、控制模块、能量转换模块、放大模块以及能量供给模块。

所述控制模块包括51单片机、RS485通信芯片、74LS138译码芯片以及复位电路、译码电路、通信电路组成。单片机P3^1、P3^2口接通讯端口，P1^0-P1^4口接传感器数据口，用于检测传感器传回的信号；P2^0口接舵机信号接收线，用于控制舵机；其中复位电路包括按键、电解电容以及+5V与GND节点，电解电容与按键公共端接单片机RES口相连，+5V节点为另一公共点；控制模块还包括无线通讯芯片等，可用于远程操作控制小车。

检测模块由5只光电信息传感器与74LS138译码芯片组成，译码电路与控制电路相连。光电信息传感器VCC口共同接入单片机VCC口，GND口共同接入单片机GND；信号线接译码电路，由译码电路译码后将信号传递给单片机；传感器固定在小车底板上，摆放呈一定角度；

转向模块包括机械部分和电路部分，其电路部分由舵机以及集成控制电路组成，舵机VCC与GND和单片机VCC与GND共联，信号线接入控制模块，负责接收收单片机发送的PWM控制信号；机械部分由转向轮、轴承、轴承杆、底座等组成，底座与舵机通过螺母连接固定，保持舵机与前轮同步转动；转向轮与底座通过转轴承等零件相连并固定；

放大模块有同轴并镶嵌在一起的两个绕线轮组成，其直径比例为12:1，且放大模块是所述能量转换模块的其中组成部分；

能量转换模块由轴承、轴承杆、齿轮组、重锤、细线等构成，且齿轮组两齿轮齿数比为1：2；

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1为本实用新型左视图；

附图2为本实用新型正视图；

附图3为本实用新型俯视图；

附图4为本实用新型附图；

附图2中：5.后轮，11.480mm支撑杆，12.重物，13.绕线轮支撑平台，14.绕线轮轴承座，15绕线轮，16.前轮，17.底座；

附图3中：18.绕线轮轴承杆，19.前轮轴承杆；

附图4中：1.小车底板，2.传感器，3.舵机，4.后轮轴承座，5.后轮，6.后轮轴承杆，7.大齿轮，8.小齿轮，9.齿轮轴承杆，10.齿轮轴承座；

具体实施方式

下面结合示图详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图所示，本实用新型包括小车由检测模块、转向模块、控制模块、能量转换模块、放大模块以及能量供给模块组成。

所述控制模块包括51单片机、RS485通信芯片、74LS138译码芯片以及复位电路、译码电路、通信电路组成。单片机P3^1、P3^2口接通讯端口，P1^0-P1^4口接传感器数据口，用于检测传感器(2)传回的信号；P2^0口接舵机信号接收线，用于控制舵机(3)；其中复位电路包括按键、电解电容以及+5V与GND节点，电解电容与按键公共端接单片机RES口相连，+5V节点为另一公共点；

检测模块由5只传感器(2)与74LS138译码芯片组成，译码电路与控制电路相连。传感器(2)VCC口共同接入单片机VCC口，GND口共同接入单片机GND；信号线接译码电路，由译码电路译码后将信号传递给单片机；传感器(2)固定在小车底板(1)上，摆放呈一定角度。五只传感器(2)负责将检测到的数据实时发送给控制模块；

所述转向模块包括机械部分和电路部分两部分，其电路部分由舵机(3)以及其内置高度集成的控制电路板组成，舵机(3)VCC线与GND线和单片机VCC与GND 共联，信号线接入控制模块中单片机的P1^0-P1^4口，用高低电平的形式将数据送入单片机等待处理，同时接收收单片机返回的的PWM波段控制信号，控制舵机 (3)转动；机械部分由前轮(16)、前轮轴承杆(19)、底座(17)组成，底座(17)与舵机(3)通过螺母连接固定，保持舵机(3)与前轮(16)同步转动；前轮(16)与底座(17)通过前轮轴承杆(19)相连并固定；

放大模块由绕线轮轴承杆(18)并镶嵌在一起的绕线轮(15)、绕线轮轴承座(14) 组成，绕线轮(15)同轴转动，由转矩公式可知，直径越大，力矩越小。通过调整力矩的大小，使小车可以在有限的能量下行驶更远的距离，绕线轮(15)直径比例为12:1(注：不同材料的后轮其比例不同，本实用新型后轮采用有机玻璃)；能量转换模块由绕线轮轴承杆(18)、大齿轮(7)、小齿轮(8)组成，通过齿轮组二次调整力矩大小，使小车能量合理分配，便于应对上坡等复杂路况；放大模块是能量转换模块的其中组成部分，两者之间通过细线相连，能量供给模块有重物(或动力装置)、细线等组成。重物下落，将重力势能通过细线经过能量转换模块、放大模块将重力势能转换为小车行驶的动能。