一种微小型移动机器人循迹模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光电传感部件，具体涉及一种可用于微小型移动微机器人循迹的光电感应模块。
【背景技术】
[0002]机器人循迹是它可以在一定的传感控制下能够按照给定的路线移动，广泛应用于服务、工业、教育机器人领域，主要方式有电磁感应式、光电反射式、激光导引式等。和其他方式相比，光电反射式虽然由于易受外界光照影响抗干扰能力差一点，但在性价比、可小型化方面具有自己独特的优势。然而，目前基于光电反射式的循迹模块主要是由分立的发光管和光敏三极管组成，集成度较低，尺寸较大，很难直接应用到尺寸较小的微小型移动机器人上。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以用于微小型移动机器人循迹的光电感应模块，具有体积小、结构简单、易于装配等优点。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]一种微小型移动机器人循迹模块，包括电路板、微控制器、四个光电接近式传感器和一个电源与信号输入\输出控制端口 ；所述四个光电接近式传感器等间距平行固设于电路板上，所述电源与信号输入\输出控制端口固设于电路板上且位于四个光电接近式传感器的正中间；所述四个光电接近式传感器的输入输出端口均通过电源与信号输入\输出控制端口与微控制器的外围接口相连接。
[0006]进一步的，所述电路板的两端各设有一个固定通孔。
[0007]进一步的，所述光电接近式传感器的内部集成了光电发射管和光敏接收器；光电发射管通过外围NPN型的三极管Tl 1、电阻R12和电阻R13直接驱动，三极管Tll的发射极接地、集电极与光电发射管的输入端相连接，电阻R13串连在三极管Tll的集电极上，电阻R12串连在三极管Tll的基极上，四个三极管Tll的基极连接在一起形成一个控制输入端CTRB，四个光敏接收器的输出端分别为OUT 1、OUT2、OUT3和0UT4，这四个输出端OUT 1、OUT2、OUT3和0UT4均通过一个下拉电阻R14接地；光电接近式传感器的供电端VCC、接地端GND以及所述控制输入端CTRB和四个输出端OUT1、OUT2、OUT3和0UT4分别连接至电源与信号输入\输出控制端口的相应端口上。
[0008]进一步的，所述四个光电接近式传感器均采用欧姆龙公司的SFH9201，电源与信号输入\输出控制端口采用标准10针的FPC扁平电缆插座。
[0009]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0010]本实用新型具有体积小、结构简单、易于装配等优点，可安装在微小型移动机器人底盘的下方作为灰度传感器使用，使其可具备沿特定的路线移动的能力。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的电路原理简图；
[0013]图中:1、光电接近式传感器，2、电源与信号输入\输出控制端口，3、固定通孔，4、电路板。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]如图1所示，本实用新型公开了一种微小型移动机器人循迹模块，包括电路板4、微控制器、四个光电接近式传感器I和一个电源与信号输入\输出控制端口 2 ;所述四个光电接近式传感器I等间距平行固设于电路板4上，所述电源与信号输入\输出控制端口 2固设于电路板4上且位于四个光电接近式传感器I的正中间；所述四个光电接近式传感器I的输入输出端口均通过电源与信号输入\输出控制端口 2与微控制器的外围接口相连接。电路板4的两端各设有一个固定通孔3。通过固定通孔3，不仅可利用螺丝将电路板4固定在机器人底盘的下方，也可对电路板4与地面的间距进行调整。
[0016]如图2所示，每个光电接近式传感器I的内部均集成了光电发射管和光敏接收器。可利用通用微控制器对其进行控制，直接作为灰度传感器使用，从而可大大降低循迹模块的体积。光电发射管通过外围NPN型的三极管Tl 1、电阻R12和电阻R13直接驱动，三极管Tll的发射极接地、集电极与光电发射管的输入端相连接，电阻R13串连在三极管Tll的集电极上，电阻Rl2串连在三极管Tll的基极上，四个三极管Tll的基极连接在一起形成一个控制输入端CTRB，四个光敏接收器的输出端分别为OUT1、OUT2、OUT3和0UT4，这四个输出端OUTl、OUT2、OUT3和0UT4均通过一个下拉电阻R14接地；光电接近式传感器I的供电端VCC、接地端GND以及所述控制输入端CTRB和四个输出端OUT1、OUT2、OUT3和0UT4分别连接至电源与信号输入\输出控制端口 2的相应端口上。所述四个光电接近式传感器I隶属于同一型号，均可采用欧姆龙公司的SFH9201，电源与信号输入\输出控制端口 2采用标准10针的FPC扁平电缆插座，其包括10个端口，分别为VCC、GND、CTRB、OUT1、OUT2、OUT3、0UT4、NC1、NC2和NC3，其中，NC1、NC2和NC3为以后扩展用的保留端口。电阻R12-R14的阻值可分别选择10K、75和IK欧姆，三极管11可选择友顺科技公司的9018。
[0017]本实用新型的整体尺寸:长*宽*高为60mm*21mm*3mm，供电电压为1.9ν_3.3ν。本实用新型在微小型移动机器人循迹应用过程中，需要安装在它底盘的下方。当控制端输入端CTRB为高电平时，四个光电接近式传感器I工作，它们的四个输出端0UT1-0UT4分别输出与反射光强有关的光电流，并通过下拉接地电阻R14直接转换成模拟输出电压，从而可通过判断输出电压的大小将其作为灰度传感器使用，用于微小型移动机器人循迹控制。
【主权项】
1.一种微小型移动机器人循迹模块，其特征在于:包括电路板(4)、微控制器、四个光电接近式传感器(I)和一个电源与信号输入\输出控制端口(2);所述四个光电接近式传感器(I)等间距平行固设于电路板(4)上，所述电源与信号输入\输出控制端口(2)固设于电路板(4 )上且位于四个光电接近式传感器(I)的正中间；所述四个光电接近式传感器(I)的输入输出端口均通过电源与信号输入\输出控制端口(2)与微控制器的外围接口相连接。2.根据权利要求1所述的微小型移动机器人循迹模块，其特征在于:所述电路板(4)的两端各设有一个固定通孔(3 )。3.根据权利要求1所述的微小型移动机器人循迹模块，其特征在于:所述光电接近式传感器(I)的内部集成了光电发射管和光敏接收器；光电发射管通过外围NPN型的三极管Tl 1、电阻R12和电阻R13直接驱动，三极管Tll的发射极接地、集电极与光电发射管的输入端相连接，电阻R13串连在三极管Tll的集电极上，电阻R12串连在三极管Tll的基极上，四个三极管Tll的基极连接在一起形成一个控制输入端CTRB，四个光敏接收器的输出端分别为0UT1、0UT2、0UT3和0UT4，这四个输出端0UT1、0UT2、0UT3和0UT4均通过一个下拉电阻R14接地；光电接近式传感器(I)的供电端VCC、接地端GND以及所述控制输入端CTRB和四个输出端0UT1、0UT2、0UT3和0UT4分别连接至电源与信号输入\输出控制端口(2)的相应端口上。4.根据权利要求1-3任一所述的微小型移动机器人循迹模块，其特征在于:所述四个光电接近式传感器(I)均采用欧姆龙公司的SFH9201，电源与信号输入\输出控制端口(2)采用标准10针的FPC扁平电缆插座。
【专利摘要】本实用新型公开了一种微小型移动机器人循迹模块，包括电路板、微控制器、四个光电接近式传感器和一个电源与信号输入\输出控制端口；所述四个光电接近式传感器等间距平行固设于电路板上，所述电源与信号输入\输出控制端口固设于电路板上且位于四个光电接近式传感器的正中间；所述四个光电接近式传感器的输入输出端口均通过电源与信号输入\输出控制端口与微控制器的外围接口相连接。本实用新型具有体积小、结构简单、易于装配等优点，可安装在微小型移动机器人底盘的下方作为灰度传感器使用，使其可具备沿特定的路线移动的能力。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN204650273
【申请号】CN201520222746
【发明人】张大伟, 崔志铭, 盛路晨, 李海霞, 杨晨光, 邓计才
【申请人】郑州大学, 郑州雁桥电子科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月14日