一种粮仓环境小车的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动机器人控制领域，具体涉及一种应用于粮仓环境监测的小车控制方法及相应的控制系统。
【背景技术】
[0002]智能小车是移动机器人的一个重要分支，其特点是能在复杂环境中能自动识别障碍物，并沿着预定的道路行进。而以智能小车为基础的控制系统，具有响应快速、控制简单、灵活性好、控制精度高等特点，对粮仓环境有很强的适应性，能轻松完成各项给定的任务。据了解，在一般高校大学生群体中的科技制作发明的小车不在少数，而有些在涉及到了自动行进以及监测数据时，在避障行进时不能做到“智能”，有时避障只能往一个方向转向，很容易转到死角走不出来。我们设计的小车就很好的克服了这个难题，在智能行进遇阻而无法绕开时操作人员能在上位机端接收到摄像头发送回来的实时画面远程操控小车行进，“智能+人工”控制方法就能很好的完成小车的行驶控制，最终达到实时监测效果。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决上述技术的不足而提供的一种使用方便、能够随时监测粮仓内温湿度的粮仓环境小车控制方法。
[0004]为了达到发明目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]控制系统包括上位机(PC或手机)、单片机、无线传输模块、电机驱动模块、摄像头、避障模块、循迹模块、温湿度传感器、液晶显示屏、声光报警装置以及电源。所述的循迹模块和避障模块不断地输出检测信号给单片机进行判断，单片机则输出PWM波及相应电平给电机驱动模块，对小车的速度和运动方向进行调整，最终实现自动循迹和自动避障功能。当小车因某种原因转入死角而走不出来时，借助摄像头并利用上位机发送控制指令，通过无线传输模块进行指令传输，则可对环境小车进行人为干预，达到“智能+人工”控制的目的。同时温湿度传感器采集到的数据通过无线传输模块进行数据传输，在上位机上显示出来。
[0006]所述的无线传输模块是W1-Fi传输模块，是单片机和上位机之间通讯的桥梁，用于传输数据和控制指令，并对摄像头的视频进行编码然后通过W1-Fi传输模块传回上位机，即实现视频传输功能。
[0007]所述电机驱动模块采用L298N驱动芯片，其的作用就是接收来自W1-Fi传输模块的指令，并通过单片机判断指令，然后控制驱动芯片输出端口输出相应的电平，达到对电机进行正反转，停止的操作的目的。
[0008]所述的摄像头为USB摄像头，其优点是检测前瞻距离远，检测范围宽。
[0009]所述的避障模块为3路红外避障传感器，用来识别3个方向是否有障碍物。
[0010]所述的循迹模块为4路红外循迹传感器，用来识别预定的黑色轨道.
[0011]所述的温湿度传感器为DS18B20和DHTll组合，DS18B20用于采集温度，DHTll用于采集湿度。
[0012]所述的液晶显TJK屏是Nokia5110液晶显TJK屏,其特点是体积小，使用方便，占用单片机的1 口较少。
[0013]本发明的有益效果:小车自主地按照地面上预定的轨道行驶，若轨道上存在障碍物则自动绕开障碍物并回到轨道上继续行驶，如果小车因某种原因转入死角无法继续运行，则可以利用上位机通过无线传输模块发送指令进行人工控制。同时通过温湿度传感器实时地检测粮仓内温湿度，通过液晶显示屏显示出所测得的温度及湿度数据，并使用W1-Fi传输模块进行视频传输，使远离粮仓的用户也能够通过PC或手机及时监测粮仓环境，当温湿度参数超标时及时报警。
【附图说明】
[0014]图1系统结构图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明:
[0016]粮仓环境小车系统结构如图1所示，它包括上位机、单片机、无线传输模块、电机驱动模块、循迹模块、避障模块、摄像头、声光报警装置、温湿度传感器和电源。
[0017]如图1所示，小车控制系统由上位机和单片机共同组成。上位机即PC或手机，用于发送控制指令，显示温湿度和视频等。单片机对传感器采集到的温湿度数据进行处理，对循迹传感器和避障传感器的信号进行分析，当小车沿着预定轨道行进且检测到障碍物时，控制系统退出循迹模式而进入避障模式，实现自动循迹和自动避障功能。当小车因某种原因转入死角而走不出来时，借助摄像头并利用上位机发送控制指令，通过无线传输模块进行指令传输，则可对环境小车进行人为干预，达到“智能+人工”控制的目的。同时温湿度传感器采集到的数据通过无线传输模块进行数据传输，在上位机上显示出来。
【主权项】
1.一种粮仓环境小车的控制方法及相应的控制系统，它包括上位机(PC/手机)、单片机、无线传输模块、电机驱动模块、循迹模块、避障模块、摄像头、温湿度传感器、液晶显示屏和电源。其特征在于:单片机对接收来自循迹模块和避障模块的检测信号进行判断，然后输出相应的PWM波给电机驱动模块，对小车的速度和运动方向进行调整，实现自动循迹和自动避障功能。当小车因某种原因转入死角而走不出来时，借助摄像头并利用上位机发送控制指令，通过无线传输模块进行指令传输，对小车进行人为干预，最终达到“智能+人工”控制的目的。同时温湿度传感器采集到的数据通过无线传输模块进行传输，在上位机上显示出来。2.根据权利要求1所述的粮仓环境小车的控制方法及相应的控制系统，其特征是所述的避障模块采用3路红外避障传感器。3.根据权利要求1所述的粮仓环境小车的控制方法，其特征是所述的循迹模块采用4路红外循迹传感器。4.根据权利要求1所述的粮仓环境小车的控制方法，其特征是所述的无线传输模块是W1-Fi传输模块。
【专利摘要】本发明涉及一种对粮仓环境小车进行控制的方法及相应的控制系统，其主要组成为上位机(PC/手机)、单片机、无线传输模块、电机驱动模块、循迹模块、避障模块、摄像头、温湿度传感器、液晶显示屏和电源。所述的循迹模块和避障模块不断地输出检测信号给单片机进行判断，单片机则输出PWM波及相应电平给电机驱动模块，对小车的速度和运动方向进行调整，最终实现自动循迹和自动避障功能。当小车因某种原因转入死角而走不出来时，借助摄像头并利用上位机发送控制指令，通过无线传输模块进行指令传输，则可对环境小车进行人为干预，达到“智能+人工”控制的目的。同时温湿度传感器采集到的数据通过无线传输模块进行数据传输，在上位机上显示出来。
【IPC分类】G05D1/02, G01D21/02
【公开号】CN105022392
【申请号】CN201410165428
【发明人】叶洪涛, 黄和仲, 周维东, 唐毅, 伍树进
【申请人】广西科技大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月22日