一种智能代步轮滑车的制作方法
【专利摘要】本发明的智能代步轮滑车，包括轮滑车本体，所述的轮车本体上设有智能控制系统，所述的控制系统包括供电模块、中央处理模块、照明模块、车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、显示模块和电机控制模块，所述的车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、照明模块、显示模块和电机控制模块分别连接到中央处理模块上；所述的供电模块包括依次电连接的电机、电力收集模块、蓄电池和电压供应模块，所述的电源模块为整个系统提供电力供应；所述的电机控制模块与电机电连接。本发明通过在轮滑车上加装智能控制系统，实现了车距检测、照明、压力检测、电机调速控制等功能，并在车距过近和压力过小时，进行紧急制动。
【专利说明】一种智能代步轮滑车
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种代步工具，尤其涉及一种智能代步轮滑车。
【背景技术】
[0002]轮滑车大家都很熟悉，一般轮滑车大都是儿童喜爱的玩具，厂家生产的轮滑车也是主要针对儿童和老年的产品，而助老、助残轮滑车正是从普通的轮滑车上延伸出来的产品，老年人和残疾人不仅可以用来代步，而且可以用来锻炼身体，无论是男女老少还是残疾人都可应用，是一种大众化的产品，起到助老助残的作用。
[0003]目前厂家生产的电动轮滑车或者人力轮滑车主要是代步和娱乐功能，并没有一款专门为残疾人而设计的产品。
【发明内容】
[0004]为解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种智能代步轮滑车，不仅可以自身发电，而且能够检测车距实现自动刹车，同时还能实现温度补偿、压力检测、照明灯一系列功能。
[0005]为解决上述技术问题，本发明方案包括:一种智能代步轮滑车，包括轮滑车本体，其特征在于，所述的轮车本体上设有智能控制系统，所述的控制系统包括供电模块、中央处理模块、照明模块、车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、显示模块和电机控制模块，所述的车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、照明模块、显示模块和电机控制模块分别连接到中央处理模块上；所述的供电模块包括电机、电力收集模块、蓄电池和电压供应模块，所述的电机、电力收集模块、蓄电池和电压供应模块依次电连接，所述的电源模块为整个系统提供电力供应；所述的显示模块与液晶显示屏电连接；所述的电机控制模块与电机电连接。
[0006]进一步的，所述的中央处理模块采用MSP430系列的单片机。
[0007]进一步的，所述的电力收集模块包括转换器控制芯片MAX1771、芯片CH5030、电容CO、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、电感L2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管Dl、二极管D2、三极管Ql。
[0008]进一步的，所述的电压供应模块包括滑动变阻器VRl和滑动变阻器VR2。
[0009]进一步的，所述的显示模块包括电阻R4和12864液晶模块。
[0010]进一步的，所述的温度补偿模块包括电阻R5和DS18B20数字温度传感器。
[0011]进一步的，所述的压力检测模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C7、芯片ADC0804IN和接口 Pl。
[0012]进一步的，所述的电机控制模块包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管D3、三极管Q2和芯片0P01J。
[0013]进一步的，所述的照明模块包括电感L3、电感L4、电感L5、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、二极管D4、二极管D5、芯片MP3302和发光二极管。[0014]进一步的，所述的车距检测模块包括超声波发射换能器T40、超声波接收换能器R40、单片机STC11、运算放大器TL074、电平转换芯片MAX232、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、、三极管Q3、三极管Q4、晶振Yl和接口 Jl。
[0015]本发明的有益效果是:本发明通过在轮滑车上加装智能控制系统，实现了车距检测、照明、压力检测、电机调速控制等功能，并在车距过近和压力过小时，进行紧急制动，同时，为了提闻系统的稳定性，在系统中加入了温度补偿I旲块，保证系统在寒冷的天气下也能正常工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的原理结构框图；
图2是本发明电力采集模块的电路原理图；
图3是本发明电压供应模块的电路原理图；
图4是本发明显示模块的电路原理图；
图5是本发明温度补偿模块的电路原理图；
图6是本发明压力检测模块的电路原理图；
图7是本发明电机控制模块的电路原理图；
图8是本发明照明模块的电路原理图；
图9是本发明车距检测模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本发明的具体实施进行说明，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]一种智能代步轮滑车包括轮滑车本体，所述的轮车本体上设有智能控制系统，如图1所示，所述的控制系统包括供电模块、中央处理模块、照明模块、车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、显示模块和电机控制模块，所述的车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、照明模块、显示模块和电机控制模块分别连接到中央处理模块上；所述的供电模块包括电机、电力收集模块、蓄电池和电压供应模块，所述的电机、电力收集模块、蓄电池和电压供应模块依次电连接，所述的电源模块为整个系统提供电力供应；所述的显示模块与液晶显示屏电连接；所述的电机控制模块与电机电连接。
[0019]进一步的，所述的中央处理模块采用MSP430系列的单片机，选用msp430作为主控制器，不仅仅是因为其超低功耗的特性，最重要的是该处理器具有强大的数据处理能力，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集在一个芯片上，功能强大。
[0020]如图2所示，所述的电力收集模块包括转换器控制芯片MAX1771、芯片CH5030、电容CO、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、电感L2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、二极管D2、三极管Q1，该模块可以将电机转动时产生的电力收集起来，储存到蓄电池中。[0021]如图3所示，所述的电压供应模块包括滑动变阻器VRl和滑动变阻器VR2，将蓄电池的输出电压调整为5V和3.3V，其中3.3V电压用来给照明模块供电，5V电压为其它的模块和芯片供电。
[0022]如图4所示，所述的显示模块包括电阻R4和12864液晶模块，用来将中央处理器的处理过程和结果显示在液晶显示屏上。
[0023]如图5所示，所述的温度补偿模块包括电阻R5和DS18B20数字温度传感器，温度补偿模块与MSP430单片机的1\0接口连接，利用DS18B20进行实时的温度检测，当单片机温度低于设定值时，温度补偿模块将进行温度补偿，将单片机的工作温度维持在设定温度值以上。
[0024]如图6所示，所述的压力检测模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C7、芯片ADC0804IN和接口 P1，其工作原理为:通过一个压力传感器采集压力信号，然后经该信号放大后送到压力检测模块，此时，压力检测模块与单片机进行数据交互，与设定的压力数值比对，判断出压力值的大小，当压力数值小于设定数值时，单片机判断车上没有人，自动刹车。
[0025]如图7所示，所述的电机控制模块包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管D3、三极管Q2和芯片0P01J，其控制原理为:A1电压采样点连接在转把上面，当转动手柄的时候，因为是恒流源电路，所以电流不会发生变化，因此导致采样点的电压发生变化，点偏激采集到电压变化的信息后，经过算法的处理，不同的的电压值对应着不同的速度值，这样实现速度的控制。
[0026]如图8所示，所述的照明模块包括电感L3、电感L4、电感L5、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、二极管D4、二极管D5、芯片MP3302和发光二极管，用来实现夜间和雾霾天气下的照明，使用高亮度的强光LED作为灯头，不仅小巧美观，而且照明强度要比传统的钨丝灯还有好，穿透力强，在大雾天气受到的影响小。
[0027]如图9所示，所述的车距检测模块包括超声波发射换能器T40、超声波接收换能器R40、单片机STC11、运算放大器TL074、电平转换芯片MAX232、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、、三极管Q3、三极管Q4、晶振Yl和接口 J1，该模块利用超声波原理进行车距检测，探测距离可达到2cm-400cm，在速度不是很快的滑轮车上很容易实现制动，极大地较少了碰撞的几率，提高安全性，这对双手不灵便的残疾人和视力不好的老年人来说是个很好的选择。
[0028]在使用时，可以选择电动模式或自助模式。
[0029]在选择电动模式后，等待IS左右，系统自动检测供电和各模块的状态正常后立即启动，启动后各个模块进行首次运行扫描，并将数据显示在液晶显示屏上，同时压力检测模块、车距检测模块、温度补偿模块开始连续循环工作，除非退出电动模式或者电量不足时竟会自动停止运行。
[0030]当滑轮车前进时电机的转动会同时带动小发电机的转动，由于小发电机的受力相对于载人时地面的摩擦力很小，因此在电动的时候可以忽略，发电机产生的电量经电力收集模块后将会储存在蓄电池中，而蓄电池又源源不断的为系统提供电量，与此同时，车距检测和压力检测会不断进行，当检测到前方有障碍物时，会自动减速，如果距离过近则会紧急刹车。当检测到车上无人(压力小于设定的参考值)电机会停止转动，载人的时候则一切正常运行。
[0031]选择自助模式后，主系统停止运行，只有供电模块和照明模块可以照常运行，而且供电模块可以手动的关闭。在滑轮车前进的时候，依然会带动小发电机的转动，由于少了主系统的电量的消耗，会使得电量都存储在蓄电池当中，或者在照明模块打开后为高亮度照明灯供电。在该模式下，滑轮车依然可以作为普通的滑轮车起到代步和娱乐的功能，老年人和儿童在使用的时候不仅可以起到娱乐和锻炼身体的作用，还会为蓄电池充电，一举两得，实在是居家必备之物。
[0032]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种智能代步轮滑车，包括轮滑车本体，其特征在于，所述的轮车本体上设有智能控制系统，所述的控制系统包括供电模块、中央处理模块、照明模块、车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、显示模块和电机控制模块，所述的车距检测模块、温度补偿模块、压力检测模块、照明模块、显示模块和电机控制模块分别连接到中央处理模块上；所述的供电模块包括电机、电力收集模块、蓄电池和电压供应模块，所述的电机、电力收集模块、蓄电池和电压供应模块依次电连接，所述的电源模块为整个系统提供电力供应；所述的显示模块与液晶显示屏电连接；所述的电机控制模块与电机电连接。
2.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的中央处理模块采用MSP430系列的单片机。
3.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的电力收集模块包括转换器控制芯片MAX1771、芯片CH5030、电容CO、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、电感L2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管Dl、二极管D2、三极管Ql。
4.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的电压供应模块包括滑动变阻器VRl和滑动变阻器VR2。
5.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的显示模块包括电阻R4和12864液晶模块。
6.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的温度补偿模块包括电阻R5和DS18B20数字温度传感器。
7.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的压力检测模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C7、芯片ADC0804IN和接口 Pl。
8.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的电机控制模块包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管D3、三极管Q2和芯片OPOl J。
9.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的照明模块包括电感L3、电感L4、电感L5、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、二极管D4、二极管D5、芯片MP3302和发光二极管。
10.根据权利要求1所述一种智能代步轮滑车，其特征在于，所述的车距检测模块包括超声波发射换能器T40、超声波接收换能器R40、单片机STC11、运算放大器TL074、电平转换芯片MAX232、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、、三极管Q3、三极管Q4、晶振Yl和接口 Jl。
【文档编号】G05B19/042GK103529738SQ201310523241
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】任宏伟, 赵庆龙, 秦磊, 王治理 申请人:济南大学