一种电动购物车及其工作方法与流程

本发明涉及购物车技术领域，尤其一种电动购物车及其工作方法。

背景技术：

近年来随着科技和社会的不断发展，人们越来越喜欢去超市购买所需要的物品，例如日常生活用品、蔬菜和水果等，有时候消费者会购买许多的商品，这时，超市里面的购物车就成为消费者的得力助手，推着购物车进行购物极大的减轻了消费者的负担，使得逛超市变成了一种休闲娱乐活动。目前的超市里面的购物车一般还是靠人力较多，当购物较多较重的时候，购物车推起来也比较的麻烦，而且有时候需要上手扶电梯到不同楼层进行购物，此时推起来更麻烦，更累。有些电动的购物车虽然可以极大的减轻人们的负担，但是控制起来比较繁琐，一些老年人使用起来不方便；并且当购物车遇到障碍的时候不能自动的停止，导致撞到货架上，购物车的这种不成熟性导致了购物车无法大面积应用。尤其是在购物车上放上孩子时，推起来比较重，而且还不能粗心大意，否则会导致严重的后果。因此，对于现有的购物车，不仅在消费者购物时的舒适性不达标，而且在使用的安全性上也存在一定的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种手控式电动购物车，一种手控式电动购物车结构简单，占用空间小，装置成本较低，维修费用少，节能环保；本发明采用超声波传感器对购物车的前方进行探测，当发现障碍物的时候，驱动电机会及时停止，避免了购物车直接撞到人或者货架；本发明采用了安装在把手处的电阻应变片对购物车的前进、左拐和右拐进行控制，当人施以握力的时候相当于按下了开关，当人停下来购物时，又相当于自动按下停止按钮，消费者无需刻意地去按开关，这样极大的提高了购物车的舒适性，也极大的提高了购物车的智能性；本发明采用了热释电红外传感器电路对把手处进行检测，只有当检测到有消费者，并且把手应变片受力后，左驱动轮电机和右驱动轮电机才会开始转动，来减轻消费者的负担，避免了应变片故障而没有消费者的情况下，购物车自动运行的现象。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括购物车车体、左驱动轮、右驱动轮、从动轮、把手支架、把手、把手左部控制电路、把手右部控制电路、热释电红外传感器电路、超声波传感器、左轮电动机电路、右轮电动机电路、单片机最小系统、电源；在购物车车体一侧的顶部设置有把手支架，把手支架的一端通过螺栓连接到购物车车体上，另一端与把手固定连接；把手的一端设置有把手左部控制电路，另一端设置有把手右部控制电路；在把手支架和购物车车体侧面的连接处的中心安装有热释电红外传感器电路；在安装热释电红外传感器电路相对的侧面顶部中心处开有长方形槽，在长方形槽内安装有超声波传感器；在把手侧的购物车车体底部安装有两个从动轮，在超声波传感器一侧的购物车车体底部分别安装有左驱动轮和右驱动轮；把手左部控制电路包括第一电阻应变片、第一惠斯特电桥电路、第一放大电路和第一ad7810，第一惠斯特电桥电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6，第一放大电路包括滑变电阻器rv1、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和第一lm358；电阻r5、电阻r4、电阻r6和第一电阻应变片顺向串联成闭合回路，电阻r5和电阻r4的公共端与电源的输出端连接，电阻r6和第一电阻应变片的公共端接地，电阻r4和电阻r6的公共端与滑动变阻器rv1的一端连接，滑动变阻器rv1的另一端与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端与第一lm358的正向输入端连接，电阻r5和第一电阻应变片的公共端与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与第一lm358的反向输入端连接；第一lm358的反向输入端还通过电阻r10与输出端连接，第一lm358的正向输入端还通过电阻r9接地；第一lm358的输出端与第一ad7810的vin+引脚连接，第一ad7810的sclk引脚接单片机最小系统的p1.0引脚，dout引脚接单片机最小系统的p1.1引脚，convst引脚接单片机最小系统的p1.2引脚；把手右部控制电路包括第二电阻应变片、第二惠斯特电桥电路、第二放大电路和第二ad7810，第二惠斯特电桥电路包括电阻r11、电阻r12、电阻r13，第二放大电路包括滑变电阻器rv2、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18和第二lm358；电阻r12、电阻r11、电阻r13和第二电阻应变片顺向串联成闭合回路，电阻r11和电阻r12的公共端与电源的输出端连接，电阻r13和第二电阻应变片的公共端接地，电阻r11和电阻r13的公共端与滑动变阻器rv2的一端连接，滑动变阻器rv2的另一端与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端第二lm358的正向输入端连接，电阻r12和第二电阻应变片的公共端与电阻r15的一端连接，电阻r15的另一端与第二lm358的反向输入端连接；第二lm358的反向输入端还通过电阻r18与输出端连接，第二lm358的正向输入端还通过电阻r17接地；第二lm358的输出端与第二ad7810的vin+引脚连接，第二lm358的sclk引脚接单片机最小系统的p1.3引脚，dout引脚接单片机最小系统的p1.4引脚，convst引脚接单片机最小系统的p1.5引脚；左轮电动机电路包括电阻r2、二极管d1、三极管q1、继电器rl1和左驱动轮电机，其中单片机最小系统的p0.0引脚通过电阻r2与三极管q1的基极连接；继电器rl1的线圈一端与电源的输出端连接，另一端与三极管q1的集电极连接，在继电器rl1的线圈上反并联了二极管d1；三极管q1的发射极接地；继电器rl1的触点一端与电源的输出端连接，另一端与左驱动轮电机的一端连接，左驱动轮电机的另一端接地；右轮电动机电路包括电阻r3、二极管d2、三极管q2、继电器rl2和右驱动轮电机，其中单片机最小系统的p0.1引脚通过r3与三极管q2的基极连接；继电器rl2的线圈一端与电源的输出端连接，另一端与三极管q2的集电极连接，在继电器rl2的线圈上反并联了二极管d2；三极管q2的发射极接地；继电器rl2的触点一端与电源的输出端连接，另一端与右驱动轮电机的一端连接，右驱动轮电机的另一端接地。

进一步优化本技术方案，所述的超声波传感器的trig引脚与单片机最小系统的p2.6引脚连接，超声波传感器的echo引脚与单片机最小系统的p3.2引脚连接；热释电红外传感器电路包括热释电红外传感器、电阻r14、电阻r19、电阻r20和三极管q3，热释电红外传感器的vcc引脚与电源的输出端连接，热释电红外传感器的vcc引脚还与电阻r14的一端连接，电阻r14的另一端与三极管q3的集电极和单片机最小系统的p1.7引脚均连接；热释电红外传感器的out引脚与电阻r19的一端连接，电阻r19的另一端与三极管q3的基极连接；电阻r20的一端与三极管q3的基极连接，另一端接地；热释电红外传感器的gnd引脚接地。

进一步优化本技术方案，所述的左驱动轮电机和右驱动轮电机通过传送带或者齿轮与左驱动轮和右驱动轮连接。

进一步优化本技术方案，所述的电源采用蓄电池，可输出12v和5v直流电压，电源为继电器rl1的线圈、继电器rl2的线圈、左驱动轮电机和右驱动轮电机提供12v电压，电源为超声波传感器、单片机最小系统、第一ad7810、第二ad7810和热释电红外传感器提供5v稳定电压。

进一步优化本技术方案，所述的超声波传感器采用型号为hc-sr04的传感器，热释电红外传感器采用型号为lhi878的传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、一种手控式电动购物车结构简单，占用空间小，装置成本低，维修费用少，消耗电量少，节能环保，并且舒适性和智能型都有极大的提高；2、本发明采用超声波传感器对购物车的前方进行探测，当发现障碍物的时候，驱动电机会及时停止，避免了购物车直接撞到人或者货架的现象；3、本发明采用了安装在把手处的电阻应变片对购物车的前进、左拐和右拐进行控制，当人施以握力的时候相当于按下了开关，当人停下来购物时，又相当于自动按下停止按钮，消费者无需刻意地去按驱动电机开关，这样极大的提高了购物的舒适性，也极大的提高了购物车的智能性；4、本发明采用了热释电红外传感器电路对把手处进行检测，只有当检测到有消费者，并且把手应变片受力后，左驱动轮电机和右驱动轮电机才会开始转动，来减轻消费者的负担，避免了应变片故障而没有消费者的情况下，购物车自动运行的现象。

附图说明

图1是一种手控式电动购物车的结构示意图。

图2是一种手控式电动购物车的主视图。

图3是一种手控式电动购物车的电路结构图。

图4是一种手控式电动购物车的电路图。

图中：1、购物车车体；2、左驱动轮；3、右驱动轮；4、从动轮；5、把手支架；6、把手；7、把手左部控制电路；701、第一电阻应变片；702、第一惠斯特电桥电路；703、第一放大电路；8、把手右部控制电路；801、第二电阻应变片；802、第二惠斯特电桥电路；803、第二放大电路9、热释电红外传感器电路；901、热释电红外传感器；10、超声波传感器；11、左轮电动机电路；1101、左驱动轮电机；12、右轮电动机电路；1201、右驱动轮电机；13、单片机最小系统；14、电源。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-4所示，一种手控式电动购物车包括购物车车体1、左驱动轮2、右驱动轮3、从动轮4、把手支架5、把手6、把手左部控制电路7、把手右部控制电路8、热释电红外传感器电路9、超声波传感器10、左轮电动机电路11、右轮电动机电路12、单片机最小系统13、电源14；在购物车车体1一侧的顶部设置有把手支架5，把手支架5的一端通过螺栓连接到购物车车体1上，另一端与把手6固定连接；把手6的一端设置有把手左部控制电路7，另一端设置有把手右部控制电路8；在把手支架5和购物车车体1侧面的连接处的中心安装有热释电红外传感器电路9；在安装热释电红外传感器电路9相对的侧面顶部中心处开有长方形槽，在长方形槽内安装有超声波传感器10；在把手6侧的购物车车体1底部安装有两个从动轮4，在超声波传感器10一侧的购物车车体1底部分别安装有左驱动轮2和右驱动轮3；把手左部控制电路7包括第一电阻应变片701、第一惠斯特电桥电路702、第一放大电路703和第一ad7810，第一惠斯特电桥电路702包括电阻r4、电阻r5、电阻r6，第一放大电路703包括滑变电阻器rv1、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和第一lm358；电阻r5、电阻r4、电阻r6和第一电阻应变片701顺向串联成闭合回路，电阻r5和电阻r4的公共端与电源14的输出端连接，电阻r6和第一电阻应变片701的公共端接地，电阻r4和电阻r6的公共端与滑动变阻器rv1的一端连接，滑动变阻器rv1的另一端与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端与第一lm358的正向输入端连接，电阻r5和第一电阻应变片701的公共端与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与第一lm358的反向输入端连接；第一lm358的反向输入端还通过电阻r10与输出端连接，第一lm358的正向输入端还通过电阻r9接地；第一lm358的输出端与第一ad7810的vin+引脚连接，第一ad7810的sclk引脚接单片机最小系统13的p1.0引脚，dout引脚接单片机最小系统13的p1.1引脚，convst引脚接单片机最小系统13的p1.2引脚；把手右部控制电路8包括第二电阻应变片801、第二惠斯特电桥电路802、第二放大电路803和第二ad7810，第二惠斯特电桥电路802包括电阻r11、电阻r12、电阻r13，第二放大电路803包括滑变电阻器rv2、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18和第二lm358；电阻r12、电阻r11、电阻r13和第二电阻应变片801顺向串联成闭合回路，电阻r11和电阻r12的公共端与电源14的输出端连接，电阻r13和第二电阻应变片801的公共端接地，电阻r11和电阻r13的公共端与滑动变阻器rv2的一端连接，滑动变阻器rv2的另一端与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端第二lm358的正向输入端连接，电阻r12和第二电阻应变片801的公共端与电阻r15的一端连接，电阻r15的另一端与第二lm358的反向输入端连接；第二lm358的反向输入端还通过电阻r18与输出端连接，第二lm358的正向输入端还通过电阻r17接地；第二lm358的输出端与第二ad7810的vin+引脚连接，第二lm358的sclk引脚接单片机最小系统13的p1.3引脚，dout引脚接单片机最小系统13的p1.4引脚，convst引脚接单片机最小系统13的p1.5引脚；左轮电动机电路11包括电阻r2、二极管d1、三极管q1、继电器rl1和左驱动轮电机1101，其中单片机最小系统13的p0.0引脚通过电阻r2与三极管q1的基极连接；继电器rl1的线圈一端与电源14的输出端连接，另一端与三极管q1的集电极连接，在继电器rl1的线圈上反并联了二极管d1；三极管q1的发射极接地；继电器rl1的触点一端与电源14的输出端连接，另一端与左驱动轮电机1101的一端连接，左驱动轮电机1101的另一端接地；右轮电动机电路12包括电阻r3、二极管d2、三极管q2、继电器rl2和右驱动轮电机1201，其中单片机最小系统13的p0.1引脚通过r3与三极管q2的基极连接；继电器rl2的线圈一端与电源14的输出端连接，另一端与三极管q2的集电极连接，在继电器rl2的线圈上反并联了二极管d2；三极管q2的发射极接地；继电器rl2的触点一端与电源14的输出端连接，另一端与右驱动轮电机1201的一端连接，右驱动轮电机1201的另一端接地；超声波传感器10的trig引脚与单片机最小系统13的p2.6引脚连接，超声波传感器10的echo引脚与单片机最小系统13的p3.2引脚连接；热释电红外传感器电路9包括热释电红外传感器901、电阻r14、电阻r19、电阻r20和三极管q3，热释电红外传感器901的vcc引脚与电源14的输出端连接，热释电红外传感器901的vcc引脚还与电阻r14的一端连接，电阻r14的另一端与三极管q3的集电极和单片机最小系统13的p1.7引脚均连接；热释电红外传感器901的out引脚与电阻r19的一端连接，电阻r19的另一端与三极管q3的基极连接；电阻r20的一端与三极管q3的基极连接，另一端接地；热释电红外传感器901的gnd引脚接地；左驱动轮电机1101和右驱动轮电机1201通过传送带或者齿轮与左驱动轮2和右驱动轮3连接；电源14采用蓄电池，可输出12v和5v直流电压，电源14为继电器rl1的线圈、继电器rl2的线圈、左驱动轮电机1101和右驱动轮电机1201提供12v电压，电源14为超声波传感器10、单片机最小系统13、第一ad7810、第二ad7810和热释电红外传感器901提供5v稳定电压；超声波传感器10采用型号为hc-sr04的传感器，热释电红外传感器901采用型号为lhi878的传感器。

工作原理介绍：当需要使用购物车的时候，消费者打开电源14开关，此时电源14为继电器rl1的线圈、继电器rl2的线圈、左驱动轮电机1101和右驱动轮电机1201提供12v电压，电源14为超声波传感器10、单片机最小系统13、第一ad7810、第二ad7810和热释电红外传感器901提供5v稳定电压，电源14采用蓄电池，可输出12v和5v直流电压，当蓄电池没电的时候还可以向其充电。

前进功能：当希望购物车前进的时候，消费者用左右手分别握住把手6处的把手左部控制电路7和把手右部控制电路8，由于是向前运动，此时消费者对把手6的握力相当，此时第一电阻应变片701和第二电阻应变片801所产生的形变也相当，即使有一定的误差，但是在一定的范围内即可；经过第一放大电路703、第二放大电路803的放大和第一ad7810、第二ad7810转换器的转换，输入给单片机最小系统13，单片机最小系统13通过p0.0引脚输出高电平使三极管q1导通，继电器rl1的触点切换使左驱动轮电机1101得电并且转动；同理单片机最小系统13通过p0.1引脚输出高电平使三极管q2导通，继电器rl2的触点切换使右驱动轮电机1201得电并且转动，在左驱动轮电机1101和右驱动轮电机1201的带动下，购物车向前运行，消费者只需对把手施以一定的握力即可。

左转功能：当希望购物车左转的时候，消费者只需要左手握紧把手6处的把手左部控制电路7，右手握住把手右部控制电路8，由于左手握紧把手左部控制电路7所施加的力大于右手握住把手右部控制电路8所施加的力，此时第一电阻应变片701产生的形变也会远大于第二电阻应变片801所产生的形变；经过第一放大电路703、第二放大电路803的放大和第一ad7810、第二ad7810转换器的转换，输入给单片机最小系统13，单片机最小系统13得到的两个压力值之差大于设定值，此时单片机最小系统13通过p0.0引脚输出低电平使三极管q1关断，继电器rl1的触点切换使左驱动轮电机1101失电并且停止转动；同理单片机最小系统13通过p0.1引脚输出高电平使三极管q2导通，继电器rl2的触点切换使右驱动轮电机1201得电并且转动，由于左驱动轮电机1101不转，右驱动轮电机1201转动，使得购物车开始左转；当无需再转的时候，施以大小相当的力继续前进即可。

右转功能：当希望购物车右转的时候，只需右手握紧把手右部控制电路8，左手握住把手左部控制电路7即可实现右转功能。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。