专利名称：智能清障车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清障车，特别涉及一种用于教学实验的智能清障车。
背景技术：
实验教学时，在电子自动化课程和技术学习中，为了掌握实际操作技能，理论联系实际，需要搭建必要的电子自动化实际系统。目前的实验教学中缺少一种能全面直观的展示电子自动化系统的设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前的实验教学缺少一种能全面直观的展示电子自动化系统设备的问题，本发明提供一种智能清障车。本发明的智能清障车，它包括车体、上位机和下位机，所述下位机包括C8051F020单片机、左电机、右电机、电机驱动电路、超声定位电路、红外传感器、循迹电路、无线模块和蜂鸣器，所述上位机包括显示电路、操纵面板、倾角传感器、键盘电路、无线通讯模块和控制系统，C8051F020单片机的定位控制信号输出端与超声定位电路的定位控制信号输入端连接，超声定位电路的定位信号输出端与C8051F020单片机的定位信号输入端连接，红外传感器设置在车体的前端，用于检测车体前方的障碍物信号，红外传感器的检测信号输出端与C8051F020单片机的障碍物信号输入端连接；C8051F020单片机的声音控制信号输出端与蜂鸣器的声音控制信号输入端连接；循迹电路的路面检测信号输出端与C8051F020单片机的轨迹测信号输入端连接，C8051F020单片机的电机控制信号输出端与电机驱动电路的电机控制信号输入端连接，电机驱动电路的左电机驱动信号输出端与左电机的驱动信号输入端连接，电机驱动电路的右电机驱动信号输出端与右电机的驱动信号输入端连接，C8051F020单片机、左电机、右电机、电机驱动电路、超声定位电路、循迹电路、无线传输电路和蜂鸣器均设置在车体内，循迹电路的传感器设置在车体的底部；控制系统的显示信号输出端与显示电路的显示信号输入端连接，倾角传感器的信号输出端连接控制系统的倾角信号输入端，键盘电路的信号输出端连接控制系统的按键信息输入端，控制系统通过上位机的无线通讯模块以及下位机的无线模块与下位机的C8051F020单片机实现数据交互；显示电路、控制系统、键盘电路和倾角传感器都固定在操纵面板上，其中倾角传感器用于检测操纵面板的倾斜角度，所述倾斜角度是指与操纵面板与水平方向的夹角；倾角传感器发送操纵面板的倾斜角度给控制系统，控制系统通过无线传输电路与下位机的C8051F020单片机实现数据交换；所述C8051F020单片机内嵌入有控制软件，所述控制软件的流程为向上位机发送开机信号的步骤；向超声定位电路输出定位控制信号的步骤；
接收超声定位电路发送的障碍物的定位信号的步骤；发送障碍物的定位信号的显示信号输出端给上位机的步骤；根据障碍物的定位信号输出电机控制信号给电机驱动电路的步骤；接收到红外传感器输出的检测障碍信号，并在接收到所述障碍信号时发送声音控制信号给蜂鸣器的步骤；接收到循迹电路输出的路面检测信号，并在接收到所述检测信号时输出电机控制信号给电机驱动电路使其停止工作的步骤；通过无线模块接收上位机输出的操纵面板倾斜角度的步骤；通过无线模块接收上位机输出的遥控指令的步骤；当接收到的操纵面板倾斜角度为负数且小于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路驱动左电机和右电机使车体的车轮向左转弯的步骤，当接收到的操纵面板倾斜角度为负数且大于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路驱动左电机和右电机使车体的向前行驶的步骤；当接收到的操纵面板倾斜角度为正数且小于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路驱动左电机和右电机使车体的车轮向右转弯的步骤，当接收到的操纵面板倾斜角度为正数且大于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路驱动左电机和右电机使车体的车轮向后行驶的步骤，当清障结束时发送结束信号给上位机的步骤；所述上位机的控制系统内嵌入有控制软件，所述控制软件的流程为当接收到下位机发送的开机信号时，实时发送下位机发送的车体运行动态的数据给显示电路的步骤；实时采集倾角传感器发送的角度信息，并将该角度信息发送给下位机的步骤；实时显示下位机发送的显示数据的步骤；接收键盘电路发送的按键信号的步骤；当接收到的按键信号为查询历史参数的信号时，显示历史数据的步骤。本发明提出一个供实训用的电子自动化系统，属于教学实验设备，用于实际技能训练。本发明涉及到各种常规电子技术的练习，包括单片机、近距离无线通信、各种传感器的控制、使用重力传感器的输入技术和显示技术等。整个系统技术全面、内容直观和生动。
图1是本发明所述的下位机的电路原理框图。图2是本发明所述的上位机的电路原理框图。图3是本发明具体实施方式
三所述的智能清障车的电机驱动电路的结构示意图。图4是本发明具体实施方式
三所述的智能清障车的电机驱动电路中的供电电源的5V电源的结构示意图。图5是本发明具体实施方式
六所述的智能清障车的循迹电路的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的智能清障车，它包括车体、上位机和下位机，所述下位机包括C8051F020单片机1、左电机2、右电机3、电机驱动电路4、超声定位电路5、红外传感器6、循迹电路7、无线模块8和蜂鸣器9，所述上位机包括显示电路10、操纵面板、倾角传感器11、键盘电路、无线通讯模块和控制系统12，C8051F020单片机I的定位控制信号输出端与超声定位电路5的定位控制信号输入端连接，超声定位电路5的定位信号输出端与C8051F020单片机I的定位信号输入端连接，红外传感器6设置在车体的前端，用于检测车体前方的障碍物信号，红外传感器6的检测信号输出端与C8051F020单片机I的障碍物信号输入端连接；C8051F020单片机I的声音控制信号输出端与蜂鸣器9的声音控制信号输入端连接;循迹电路7的路面检测信号输出端与C8051F020单片机I的轨迹测信号输入端连接，C8051F020单片机I的电机控制信号输出端与电机驱动电路4的电机控制信号输入端连接，电机驱动电路4的左电机2驱动信号输出端与左电机2的驱动信号输入端连接，电机驱动电路4的右电机3驱动信号输出端与右电机3的驱动信号输入端连接，C8051R)20单片机1、左电机2、右电机3、电机驱动电路4、超声定位电路5、循迹电路7、无线传输电路8和蜂鸣器9均设置在车体内，循迹电路7的传感器设置在车体的底部；控制系统12的显示信号输出端与显示电路10的显示信号输入端连接，倾角传感器11的信号输出端连接控制系统12的倾角信号输入端，键盘电路的信号输出端连接控制系统12的按键信息输入端，控制系统12通过上位机的无线通讯模块以及下位机的无线模块8与下位机的C8051F020单片机I实现数据交互；显示电路10、控制系统12、键盘电路和倾角传感器11都固定在操纵面板上，其中倾角传感器11用于检测操纵面板的倾斜角度，所述倾斜角度是指与操纵面板与水平方向的夹角；倾角传感器发送操纵面板的倾斜角度给控制系统12，控制系统12通过无线传输电路8与下位机的C8051F020单片机I实现数据交换；所述C8051F020单片机I内嵌入有控制软件，所述控制软件的流程为向上位机发送开机信号的步骤；向超声定位电路5输出定位控制信号的步骤；接收超声定位电路5发送的障碍物的定位信号的步骤；发送障碍物的定位信号的显示信号输出端给上位机的步骤；根据障碍物的定位信号输出电机控制信号给电机驱动电路4的步骤；接收到红外传感器6输出的检测障碍信号，并在接收到所述障碍信号时发送声音控制信号给蜂鸣器9的步骤；接收到循迹电路7输出的路面检测信号，并在接收到所述检测信号时输出电机控制信号给电机驱动电路4使其停止工作的步骤；通过无线模块接收上位机输出的操纵面板倾斜角度的步骤；通过无线模块接收上位机输出的遥控指令的步骤；当接收到的操纵面板倾斜角度为负数且小于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路4驱动左电机2和右电机3使车体的车轮向左转弯的步骤，
当接收到的操纵面板倾斜角度为负数且大于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路4驱动左电机2和右电机3使车体的向前行驶的步骤；当接收到的操纵面板倾斜角度为正数且小于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路4驱动左电机2和右电机3使车体的车轮向右转弯的步骤，当接收到的操纵面板倾斜角度为正数且大于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路4驱动左电机2和右电机3使车体的车轮向后行驶的步骤，当清障结束时发送结束信号给上位机的步骤；所述上位机的控制系统内嵌入有控制软件，所述控制软件的流程为当接收到下位机发送的开机信号时，实时发送下位机发送的车体运行动态的数据给显示电路的步骤；实时采集倾角传感器发送的角度信息，并将该角度信息发送给下位机的步骤；实时显示下位机发送的显示数据的步骤；接收键盘电路发送的按键信号的步骤；当接收到的按键信号为查询历史参数的信号时，显示历史数据的步骤。使用C8051F系列单片机，C8051F单片机使用CIP-51微控制器内核，是标准的混合信号片上系统(SOC)，除了具有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件，如电压比较器PAC，ADC，DAC，SPI，SMBus (I2C)，UART等，特别方便进行数据的实时采集与控制；作为传统51单片机更新替代产品，C8051F单片机无疑是较好的选择。在C8051F系列中，通过性能及成本比较，本实施方式选择了 C8051R)20这一型号；本实施方式设计并制作120cm*120cm平面赛道，赛道的边缘为黑线，小车放在赛道一角上，在赛道任意位置摆放一个障碍物。本实施方式中，小车通过超声波检测到障碍物位置，迅速将障碍物的坐标传回C8051F020单片机1，C8051F020单片机I处理数据后，将障碍物的坐标及与车体的距离显示在显示电路10的显示屏上。在经过C8051F020单片机I高速处理，给电机驱动电路信号驱动车体运动，车体在C8051F020单片机I的操控下自行驶向障碍物，与障碍物接近时，安装在机器手上的红外传感器可、检测到障碍物，并给C8051F020单片机I以信号，C8051R)20单片机I向蜂鸣器8发出信号蜂鸣器发出响声，C8051F020单片机I设置蜂鸣器发出响声的时间，蜂鸣器发出响声表示车体已经接近障碍物，车体继续向前行驶，车体接触障碍物，车体继续行驶并将障碍物清除场地外。循迹电路接触到边缘的黑线时，智能清障车停止。本实施方式中，采用无线通讯模块，利用安装有倾角传感器的操纵面板手动操作车体完成清障工作，操纵面板上安装有倾角传感器的控制系统，通过左右的幅度不同的倾斜操纵面板，控制车体前后左右移动。小角度向左倾斜面板控制车体左转，大角度向左倾斜面板车体向右倾斜，小角度向右倾斜面板车体向前行驶，大角度向右倾斜面板车体向后行驶。此过程中，倾角传感器不断的将倾斜的幅度，倾斜方向发回倾角传感器的控制系统，倾角传感器的控制系统将这些数据发给无线通讯模块，通过无线模块之间的通讯与C8051F020单片机I控制C8051F020单片机I的行驶，从而成功的清除障碍物。
具体实施方式
二本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述左电机2和右电机3均为型号为23HD006-120N的步进电机。
23HD006-120N此型号电机相比于其他型号步进电机优点在于，步距角较小精度较高，使用时的电压为12v，电压较容易获得，驱动方式为4相8拍，转动时的稳定性较其他同类步进电机要好很多，价钱也相对合理，所以选择此型号的步进电机作为承载超声波的辅助工具。本实施方式还可以采用达林顿管对电机的开关进行控制，可以完成电机的正转，反转，调速，响应时间快，可靠性高。
具体实施方式
三结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述电机驱动电路4包括芯片L298N、二极管Dl D8、电容C2 C4、电阻Rsl和电阻Rs2 ；芯片L298N的管脚5、管脚7、管脚10和管脚12为电机驱动电路4的电机控制信号输入端与C8051F020单片机I的电机控制信号输出端连接，二极管Dl的阳极与二极管D5的阴极同时与芯片L298N的管脚2连接，二极管D2的阳极与二极管D6的阴极同时与芯片L298N的管脚3连接，二极管D3的阳极与二极管D7的阴极同时与芯片L298N的管脚13连接，二极管D4的阳极与二极管D8的阴极同时与芯片L298N的管脚14连接，二极管D5 D8的阳极同时接供电电源地；电阻Rsl的一端与芯片L298N的管脚I连接，电阻Rs2的一端芯片L298N的管脚15连接，电阻Rsl的另一端和电阻Rs2的另一端同时接供电电源地；二极管Dl D4的阴极、电容C3的一端和电容C4的一端同时与供电电源的36V电源输出端连接，电容C3的另一端、芯片L298N的管脚8和电容C4的另一端同时接供电电源地，电容C2的一端和芯片L298N的管脚9接供电电源的5V电源输出端，电容C2的另一端接地；芯片L298N的管脚2和管脚3为电机驱动电路4的左电机2驱动信号输出端与左电机2的驱动信号输入端连接；芯片L298N的管脚13和管脚14为电机驱动电路4的右电机3驱动信号输出端与右电机3的驱动信号输入端连接。L298N驱动直流电机，它靠两个引脚控制一个电机的运动。本实施方式采用后轮驱动，左右轮各用一个直流减速电机驱动，通过调制后面两个轮子的转速或正传反转来达到控制车体的目的。本实施方式采用图3所示的电路实现供电电源输出5v电源，电源主要是将12V电压降为5V，还可以输给本发明所述的智能清障车的其他各部分电路。
具体实施方式
四本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述US-100超声波模块的脉冲触发信号的周期为10 U S，所述US-100超声波模块输出8个40Hz周期电平并检测回波。只需向US-100模块内部提供IOus以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40Hz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。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比，由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。该模块测量误差小，耐用，比较符合题意，所以选择此型号。
具体实施方式
五本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述倾角传感器11为12脚贴片封装双轴倾角传感器SCA100T-D02。
采用倾角传感器，倾角传感器又称水平仪，倾角仪，通常用来测量物体与水平面或是竖直之间的夹角。操控控制系统而言，角度传感器的选择主要考虑三个主要因素，一个精度，一个是测量范围，另外就是安装，一般磁敏式角度传感器和倾角传感器都能达到12位即0. 001度的精度，磁敏式角度传感器测量范围可以达到0 360度，而倾角传感器在精度范围内也能达到±20 ±30度，均能满足精度及测量范围的要求，但对于安装，磁敏式角度传感器要求高，考虑传感器信号最终必须传输到小车上处理，无论是从简化硬件结构还是从控制的便利与精度考虑，这种类型的传感器都不是合适的选择，反观倾角传感器，不存在安装的问题，可以直接水平的安装在操纵面板上，故确定为倾角传感器的方案。通过比较选择本实施方式选择了 12脚贴片封装双轴、高精度倾角传感器SCA100T-D02。角度测量中本实施方式使用了芬兰VTI Technologies公司的高精度倾角传感器SCA100T_D02，SCA100T_D02是一款双轴测量(X和Y)倾角传感器，测量范围为±1.0g，(±90° )，包括数字SPI输出以及模拟量输出，要获得角度，需要将所测量输出的重力加速度值转化为角度值，计算的公式为a = arcsin(Dout[LSB]-DoutiOLSB])/Sens[LSBg]Dout为传感器数字量输出DoutOO为倾角为0度时的数字输出，一般为1024，a为角度，Sens为灵敏度，对SCA100T_D02而言，这个值为819由于涉及到反三角函数的计算，为避免繁琐的计算对实时控制的影响，我们将各个重力加速度的值与其对应的角度值离线计算出来，作为一个表，使用时进行查表操作即可。
具体实施方式
六结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述循迹电路7包括芯片TCRT5000、电阻R1、电阻R2、电阻R4、可变电阻R3和运算放大器Ql ;电阻Rl的一端与芯片TCRT5000的发光二极管的阳极连接，芯片TCRT5000的发光二极管的阴极、芯片TCRT5000的光敏三极管的发射极与可变电阻R3的一端同时接供电电源的电源地，芯片TCRT5000的光敏三极管的集电极、电阻R2的一端与运算放大器Ql正向信号输入端连接，运算放大器Ql反向信号输入端与可变电阻R3的滑动端连接，可变电阻R3的另一端与电阻R4的一端同时接供电电源VCC，运算放大器Ql的信号输出端与电阻R4的另一端连接，且运算放大器Ql的信号输出端为循迹电路7的路面检测信号输出端。TCRT5000工作原理TCRT5000具有一个红外发射管和一个红外接收管.当发射管的红外信号经反射被接收管接收后，接收管的电阻会发生变化。
具体实施方式
七本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述循迹电路7的传感器设置在车体的底部，且与地面距离2mm 8mm。
具体实施方式
八本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述无线通讯电路为型号为nRF24L01的单片无线收发器芯片。芯片nRF24L01是一款工作在2. 4 2. 5GHz，世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括频率发生器、增强型SchockBurstTM、模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器。输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。
具体实施方式
九本实施方式是对具体实施方式
一所述的智能清障车的进一步限定，所述上位机的控制系统12采用型号为C8051F020的单片机实现。
权利要求
1.智能清障车，其特征在于，它包括车体、上位机和下位机，所述下位机包括C8051R)20单片机(I)、左电机(2)、右电机(3)、电机驱动电路(4)、超声定位电路(5)、红外传感器(6)、循迹电路(7)、无线模块(8)和蜂鸣器(9)，所述上位机包括显示电路(10)、操纵面板、倾角传感器(11)、键盘电路、无线通讯模块和控制系统(12)，C8051R)20单片机(I)的定位控制信号输出端与超声定位电路(5)的定位控制信号输入端连接，超声定位电路(5)的定位信号输出端与C8051F020单片机(I)的定位信号输入端连接， 红外传感器(6)设置在车体的前端，用于检测车体前方的障碍物信号，红外传感器(6)的检测信号输出端与C8051F020单片机(I)的障碍物信号输入端连接； C8051F020单片机(I)的声音控制信号输出端与蜂鸣器(9)的声音控制信号输入端连接; 循迹电路(7)的路面检测信号输出端与C8051F020单片机(I)的轨迹测信号输入端连接， C8051F020单片机(I)的电机控制信号输出端与电机驱动电路(4)的电机控制信号输入端连接，电机驱动电路⑷的左电机⑵驱动信号输出端与左电机⑵的驱动信号输入端连接，电机驱动电路(4)的右电机(3)驱动信号输出端与右电机(3)的驱动信号输入端连接，C8051F020单片机(I)、左电机(2)、右电机(3)、电机驱动电路(4)、超声定位电路(5)、循迹电路(7)、无线传输电路8和蜂鸣器(9)均设置在车体内，循迹电路(7)的传感器设置在车体的底部；控制系统(12)的显示信号输出端与显示电路(10)的显示信号输入端连接，倾角传感器(11)的信号输出端连接控制系统(12)的倾角信号输入端，键盘电路的信号输出端连接控制系统(12)的按键信息输入端，控制系统(12)通过上位机的无线通讯模块以及下位机的无线模块(8)与下位机的C8051F020单片机(I)实现数据交互； 显示电路(10)、控制系统(12)、键盘电路和倾角传感器(11)都固定在操纵面板上，其中倾角传感器(11)用于检测操纵面板的倾斜角度，所述倾斜角度是指与操纵面板与水平方向的夹角；倾角传感器发送操纵面板的倾斜角度给控制系统(12)，控制系统(12)通过无线传输电路8与下位机的C8051F020单片机(I)实现数据交换； 所述C8051F020单片机(I)内嵌入有控制软件，所述控制软件的流程为 向上位机发送开机信号的步骤； 向超声定位电路(5)输出定位控制信号的步骤； 接收超声定位电路(5)发送的障碍物的定位信号的步骤； 发送障碍物的定位信号的显示信号输出端给上位机的步骤； 根据障碍物的定位信号输出电机控制信号给电机驱动电路(4)的步骤； 接收到红外传感器(6)输出的检测障碍信号，并在接收到所述障碍信号时发送声音控制信号给蜂鸣器(9)的步骤； 接收到循迹电路(7)输出的路面检测信号，并在接收到所述检测信号时输出电机控制信号给电机驱动电路(4)使其停止工作的步骤； 通过无线(8)模块接收上位机输出的操纵面板倾斜角度的步骤； 通过无线模块(8)接收上位机输出的遥控指令的步骤； 当接收到的操纵面板倾斜角度为负数且小于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路⑷驱动左电机⑵和右电机⑶使车体的车轮向左转弯的步骤，当接收到的操纵面板倾斜角度为负数且大于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路⑷驱动左电机⑵和右电机⑶使车体的向前行驶的步骤； 当接收到的操纵面板倾斜角度为正数且小于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路⑷驱动左电机⑵和右电机⑶使车体的车轮向右转弯的步骤， 当接收到的操纵面板倾斜角度为正数且大于90度时，输出电机控制信号控制电机驱动电路⑷驱动左电机⑵和右电机⑶使车体的车轮向后行驶的步骤， 当清障结束时发送结束信号给上位机的步骤； 所述上位机的控制系统内嵌入有控制软件，所述控制软件的流程为 当接收到下位机发送的开机信号时，实时发送下位机发送的车体运行动态的数据给显示电路的步骤； 实时采集倾角传感器发送的角度信息，并将该角度信息发送给下位机的步骤； 实时显示下位机发送的显示数据的步骤； 接收键盘电路发送的按键信号的步骤； 当接收到的按键信号为查询历史参数的信号时，显示历史数据的步骤。
2.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述左电机(2)和右电机(3)均为型号为23HD006-120N的步进电机。
3.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述电机驱动电路(4)包括芯片L298N、二极管Dl D8、电容C2 C4、电阻Rsl和电阻Rs2 ； 芯片L298N的管脚5、管脚7、管脚10和管脚12为电机驱动电路(4)的电机控制信号输入端与C8051F020单片机(I)的电机控制信号输出端连接，二极管Dl的阳极与二极管D5的阴极同时与芯片L298N的管脚2连接，二极管D2的阳极与二极管D6的阴极同时与芯片L298N的管脚3连接，二极管D3的阳极与二极管D7的阴极同时与芯片L298N的管脚13连接，二极管D4的阳极与二极管D8的阴极同时与芯片L298N的管脚14连接，二极管D5 D8的阳极同时接供电电源地； 电阻Rsl的一端与芯片L298N的管脚I连接，电阻Rs2的一端芯片L298N的管脚15连接，电阻Rsl的另一端和电阻Rs2的另一端同时接供电电源地； 二极管Dl D4的阴极、电容C3的一端和电容C4的一端同时与供电电源的36V电源输出端连接，电容C3的另一端、芯片L298N的管脚8和电容C4的另一端同时接供电电源地，电容C2的一端和芯片L298N的管脚9接供电电源的5V电源输出端，电容C2的另一端接地； 芯片L298N的管脚2和管脚3为电机驱动电路⑷的左电机⑵驱动信号输出端与左电机(2)的驱动信号输入端连接； 芯片L298N的管脚13和管脚14为电机驱动电路(4)的右电机(3)驱动信号输出端与右电机(3)的驱动信号输入端连接。
4.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述超声定位电路(5)为US-100超声波模块，所述US-100超声波模块的脉冲触发信号的周期为10 u S，所述US-100超声波模块输出8个40Hz周期电平并检测回波。
5.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述倾角传感器(11)为12脚贴片封装双轴倾角传感器SCA100T-D02。
6.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述循迹电路(7)包括芯片TCRT5000、电阻R1、电阻R2、电阻R4、可变电阻R3和运算放大器Ql ;电阻Rl的一端与芯片TCRT5000的发光二极管的阳极连接，芯片TCRT5000的发光二极管的阴极、芯片TCRT5000的光敏三极管的发射极与可变电阻R3的一端同时接供电电源的电源地，芯片TCRT5000的光敏三极管的集电极、电阻R2的一端与运算放大器Ql正向信号输入端连接，运算放大器Ql反向信号输入端与可变电阻R3的滑动端连接，可变电阻R3的另一端与电阻R4的一端同时接供电电源VCC，运算放大器Ql的信号输出端与电阻R4的另一端连接，且运算放大器Ql的信号输出端为循迹电路(7)的路面检测信号输出端。
7.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述循迹电路(7)的传感器设置在车体的底部，且与地面距离2mm 8mm。
8.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述无线通讯电路为型号为nRF24L01的单片无线收发器芯片。
9.根据权利要求1所述的智能清障车，其特征在于，所述上位机的控制系统(12)采用型号为C8051F020的单片机实现。
全文摘要
智能清障车，涉及一种清障车，为了解决目前的实验教学缺少一种能全面直观的展示电子自动化系统设备的问题。一小车通过超声波检测到障碍物位置，迅速将障碍物的坐标传回单片机，单片机将障碍物的坐标显示在显示电路上；根据坐标单片机驱动电机使车体行驶向障碍物，安装在车体上的红外传感器检测到障碍物，蜂鸣蜂鸣器发出响声以提示，车体接触障碍物完成清障工作；二采用无线通讯模块，利用安装有倾角传感器及其控制系统的操纵面板手动操作车体完成清障工作；采用当通过无线模块接收倾角传感器的控制系统输出的遥控指令，来控制上述两种情况的演示。它用于教学实验中。
文档编号G09B25/02GK103065540SQ20121058943
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者王丁 申请人:黑龙江大学