基于ZigBee的无线数据采集群智能小车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ZigBee的无线数据采集群智能小车，包括车体，在车体上安装有四个车轮和驱动两个后面车轮的直流电机，特征是：在车体内的前端安装有舵机，在车体内的后端安装有控制器，在车体外的顶端中部安装有内装有zigbee无线通信模块，在车体外的前端周围安装有数据采集模块。在车体外的顶端前部安装有超声波传感器，在直流电机上安装有速度传感器。本实用新型不仅能够对监控全区域进行全部监测，极大地提高监测效率和准确性，增加监测范围和节省人力物力资源，而且能够以少量的节点达到监控全区域的目的，监控的范围更广，实时性更强，能够为系统控制管理提供方便和节省人力物力资源。
【专利说明】基于ZigBee的无线数据采集群智能小车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及远程数据采集设备，尤其是涉及一种对区域较大、周围环境恶劣、布线困难的场合的基于ZigBee的无线数据采集群智能小车。
【背景技术】
[0002]数据采集是工业现场中应用最广的技术之一，企业在生产时经常需要在多个地点进行多种参量(例如温度、湿度、气体浓度、振动、声音等)的监测。传统的数据采集系统通常采用多线制(4?20 mA电流环)或者总线制(RS485、CAN总线等)方式将多个独立的监测仪表连接起来构成数据采集网络，最后由专用设备或者计算机对网络数据进行处理，主要存在的问题有:扩展性较差、布线繁琐、不方便对移动设备进行监测，不能进行临时数据采集。当前也出现了通过用无线通信代替电缆通信，让监测网络摆脱了电缆布线的束缚，此方式也具有一定的局限性，无线智能数据采集网络(WSN)是由大量分布式智能数据采集节点组成，在检测范围内会出现测量盲区，存在风险；对于监测区域较大的场合需要更多的数据采集节点，增加了生产成本。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种将zigbee无线通信网络和智能小车技术有机结合，不仅能够对监控全区域进行全部监测，而且能够以少量的节点达到监控全区域的目的，监控的范围更广，实时性更强，能够为系统控制管理提供方便和节省人力物力资源的基于ZigBee的无线数据采集群智能小车。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]一种基于ZigBee的无线数据采集群智能小车，包括车体，在车体四侧下方安装有四个车轮，在车体内后部安装有驱动两个后面的车轮的直流电机，特征是:在车体内的前端安装有用于掌握方向的舵机，在车体内的后端安装有控制器，在车体外的顶端中部安装有内装有zigbee无线通信模块的天线盒体,在天线盒体上安装有发射天线,在车体外的前端周围安装有由温度传感器、湿度传感器、气体传感器、振动传感器、声音传感器、地磁传感器构成的数据采集模块，数据采集模块由数据采集模块支架支撑；温度传感器的温度信号输出端、湿度传感器的湿度信号输出端、气体传感器的气体信号输出端、振动传感器的振动信号输出端、声音传感器的声音信号输出端、地磁传感器的地磁信号输出端分别接控制器的温度信号输入端、湿度信号输入端、气体信号输入端、振动信号输入端、地磁信号输入端，舵机的方向信号输出端接控制器的方向信号输入端，控制器的电机信号输出端接直流电机的电机信号输入端，控制器的无线信号输出端接zigbee无线通信模块的无线信号输入端。
[0006]在车体外的顶端前部安装有对障碍物进行检测的超声波传感器，超声波传感器的超声波信号输出端接控制器的超声波信号输入端，方便车体的移动控制。
[0007]在直流电机上安装有速度传感器，速度传感器的速度信号输出端接控制器的速度信号输入端，以便测量车体的运行速度，方便人为智能控制。[0008]控制器对本实用新型的整个执行机构内的各个功能模块进行控制，用于控制车体完成任务；数据采集模块中安装有温度传感器、湿度传感器、气体传感器、振动传感器、声音传感器、地磁传感器等多种传感器，能够对周围环境的参数和对车体的运行参数进行采集zigbee通信模块构成无线通信网络，使得监控上位机能够与本实用新型之间进行双向通信，监控上位机作为智能主体，可以对车体进行控制，能够使车体内外的设备共同完成任务，能把采集到的各种环境参数和车体运行参数进行显示，并且能够对相关历史数据进行保存。
[0009]因此，本实用新型是将zigbee无线通信网络和智能小车技术有机地结合在一起，这样不仅能够对监控全区域进行全部监测，极大地提高监测效率和准确性，增加监测范围和节省人力物力资源，而且能够以少量的节点达到监控全区域的目的，监控的范围更广，实时性更强，能够为系统控制管理提供方便和节省人力物力资源。本实用新型还具有如下优
占-
^ \\\.[0010]1、节能:在一定的区域内通过车体的运动性，能够以少量的节点达到监控全区域的目的，达到节能的目标，而且ZigBee组网本身是个低速率、低功耗的组网。
[0011]2、监测灵活:通过用ZigBee无线通信代替有线通信，让监测网络摆脱了有线布线的束缚，并且多辆智能小车能够在一定的区域内进行流动组网，使得监测范围更为广泛，监测方式更为灵活。
[0012]3、降低成本:在一定范围内进行了流动组网，减少了节点的数量，降低了生产成本。
[0013]4、小车的控制方式:采用了控制机构与执行机构分离的策略，这样即能满足控制软件对系统的性能要求，集中在上位机上开发和设置，又不会因为智能车控制模块功能、存储和计算能力相对较弱而受到制约。
·[0014]5.无线传输、自由组网和定时定位等优势可以与智能小车的运动控制的要求有机的结合起来。对于一些复杂且存在具有一定危险性的环境中，智能小车的移动性和易替代性显得非常必要。
[0015]由于本实用新型具有良好的交互性，广泛的共享性，可以将对智能小车的远程监控应用到远程工业控制、远程作业、远程医疗等领域。
[0016]【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型的工作示意图；
[0019]图3为本实用新型的功能框图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0021]一种基于ZigBee的无线数据采集群智能小车，包括车体I，在车体I四侧下方安装有四个车轮5，在车体I内后部安装有驱动两个后面的车轮5的直流电机7，在车体I内的前端安装有用于掌握方向的舵机4，在车体I内的后端安装有控制器6，在车体I外的顶端中部安装有内装有zigbee无线通信模块2的天线盒体11，在天线盒体11上安装有发射天线12，在车体I外的前端周围安装有由温度传感器13、湿度传感器14、气体传感器15、振动传感器16、声音传感器17、地磁传感器18构成的数据采集模块3，数据采集模块3由数据采集模块支架10支撑；温度传感器13的温度信号输出端、湿度传感器14的湿度信号输出端、气体传感器15的气体信号输出端、振动传感器16的振动信号输出端、声音传感器17的声音信号输出端、地磁传感器18的地磁信号输出端分别接控制器6的温度信号输入端、湿度信号输入端、气体信号输入端、振动信号输入端、地磁信号输入端，舵机4的方向信号输出端接控制器6的方向信号输入端，控制器6的电机信号输出端接直流电机7的电机信号输入端，控制器6的无线信号输出端接zigbee无线通信模块2的无线信号输入端。
[0022]在车体I外的顶端前部安装有对障碍物进行检测的超声波传感器9，超声波传感器9的超声波信号输出端接控制器6的超声波信号输入端，方便车体I的移动控制。
[0023]在直流电机7上安装有速度传感器8，速度传感器8的速度信号输出端接控制器6的速度信号输入端，以便测量车体的运行速度，方便人为智能控制。
[0024]在图2中，多个智能小车20同时在监测区域19中执行任务，在监测区域19内通过所有智能小车20的运动性，能够以少量的智能小车20达到监控全区域的目的，并且通过zigbee无线通信模块2构成无线通信网络22，使得监控上位机21能够与所有智能小车20之间进行双向通信，监控上位机21能够对所有智能小车20进行控制，能够组织系统内所有智能小车20共同完成任务，监控上位机21还能够把所有智能小车20采集到的各种环境参数和车体I运行参数进行显示和处理，并且能够对相关历史数据进行保存。
【权利要求】
1.一种基于ZigBee的无线数据采集群智能小车，包括车体，在车体四侧下方安装有四个车轮，在车体内后部安装有驱动两个后面的车轮的直流电机，其特征在于:在车体内的前端安装有用于掌握方向的舵机，在车体内的后端安装有控制器，在车体外的顶端中部安装有内装有zigbee无线通信模块的天线盒体,在天线盒体上安装有发射天线,在车体外的前端周围安装有由温度传感器、湿度传感器、气体传感器、振动传感器、声音传感器、地磁传感器构成的数据采集模块，数据采集模块由数据采集模块支架支撑；温度传感器的温度信号输出端、湿度传感器的湿度信号输出端、气体传感器的气体信号输出端、振动传感器的振动信号输出端、声音传感器的声音信号输出端、地磁传感器的地磁信号输出端分别接控制器的温度信号输入端、湿度信号输入端、地磁信号输入端，舵机的方向信号输出端接控制器的方向信号输入端，控制器的电机信号输出端接直流电机的电机信号输入端，控制器的无线信号输出端接zigbee无线通信模块的无线信号输入端。
2.根据权利要求1所述的无线数据采集群智能小车，其特征在于:在车体外的顶端前部安装有对障碍物进行检测的超声波传感器，超声波传感器的超声波信号输出端接控制器的超声波信号输入端。
3.根据权利要求1所述的无线数据采集群智能小车，其特征在于:在直流电机上安装有速度传感器，速度传感器的速度信号输出端接控制器的速度信号输入端。
【文档编号】B60P3/00GK203637651SQ201320852379
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】朱贤浩, 杨云, 黄祖宁, 张旭, 钟青峰 申请人:华东交通大学