一种智能路径寻迹系统的制作方法

文档序号:12998332阅读:318来源:国知局

本实用新型涉及一种单片机技术,特别是一种智能路径寻迹系统。



背景技术:

在现代的生活中,工程技术人员会被要求对某一区域中的某一因素状况需要做定时的测试、采集,由于在野外,这种采集受到天气环境的严重影响,有时限制了人的活动,特别是在有毒气体的环境下,人类的活动大大受限,这时,需要一种智能路径寻径系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种智能路径寻迹系统,该系统提供一种无偏差、自动的智能路径寻径的功能。

一种智能路径寻迹系统,其特征在于,包括MCU、无线模块、GPS模块、电池、加速度传感器、电机驱动板、电机、车轮;电池通过降压电路给整个被控端供电,MCU分别与、无线模块、GPS模块、加速度传感器、电机驱动板、电机连接,驱动板还与电机连接,电机与车轮连接;加速度传感器由MPU-6050核心芯片和外围电路组成且设置±2g、±4g、±8g、±16g八个加速度。

采用上述系统,MCU中设置转换模块,该转换模块将绘制的区域路径图转换为MCU可处理的信息。

采用上述系统,所述GPS模块核心采用SkyTraq公司的S1216F8-BD模组,具有167个通道,追踪灵敏度高达-165dBm,测量输出频率最高可达20Hz,使用28dB增益双模天线,自带后备电池,掉电半个小时内,重新上电可在几秒内快速定位,定位精度为2.5CEP。

采用上述系统,所述MCU为智能路径寻迹系统核心控制单元,采用ST公司的单片机,该公司的单片机内嵌高性能、低成本、低功耗的ARM Cortex内核,外围接口丰富,该单片机自带DMA、SPI接口,可以提高MCU的工作效率,减轻MCU工作任务的压力。

采用上述系统,所述无线模块采用SEMTECH公司领先的LoRa模块SX1278,具有高灵敏度,低功耗,抗干扰的特点,SEMTECH官方数据视距15Km,城市环境3Km,可无死角覆盖数千人的小区环境,一般环境的通讯距离为8K米以上。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点:

(1)人们在手持式或终端机上绘制区域路径图型后,通过该系统进行图形文件转换,转换为系统运动轨迹并优化,无线发送到被控端上,被控端(如小车)根据GPS定位及运动轨迹控制移动。

(2)无线模块采用SEMTECH公司领先的LoRa模块SX1278,高灵敏度,远距离,低功耗,抗干扰。

(3)由于电机具有差异性,该系统采用编码电机实现PID算法,保证被控端可以直线移动。

(4)GPS模块核心采用SkyTraq公司的S1216F8-BD模组,具有167个通道,追踪灵敏度高达-165dBm,测量输出频率最高可达20Hz,使用28dB增益双模天线,自带后备电池,掉电半个小时内,重新上电可在几秒内快速定位,定位精度为2.5CEP。

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图。

具体实施方式

结合图1,一种根据使用者在手持式或终端机上绘制的图形走的智能路径寻迹系统,主要包括MCU、无线模块、GPS模块、锂聚合物电池、加速度传感器、电机驱动板、电机、车轮等组成。锂聚合物电池通过降压电路给整个被控端供电;加速度传感器使用MPU-6050芯片,该芯片内置了16位AD转换器,具有16位数据输出,精度较高且内部是低压差稳压,是标准的IIC通信协议,有±2g、±4g、±8g、±16g四个加速度范围可供用户设置;电机驱动板用来驱动电机,电机的控制信号由MCU提供。

本实用新型还设置一控制部分对智能路径寻迹系统进行控制,该控制部分包括MCU、无线模块和带处理功能的终端。所述MCU分别与无线模块和终端连接,该无线模块与系统的无线模块组件无线网络进行数据传输。

该系统根据人们在手持式或终端机上绘制区域路径图型后,通过图形文件转换,转换为系统运动轨迹并优化,无线发送到被控端上,被控端(如小车)根据GPS定位及运动轨迹控制进行移动。

所述GPS模块核心采用SkyTraq公司的S1216F8-BD模组,具有167个通道,追踪灵敏度高达-165dBm,测量输出频率最高可达20Hz,使用28dB增益双模天线,自带后备电池,掉电半个小时内,重新上电可在几秒内快速定位,定位精度为2.5CEP。

所述智能路径寻迹系统核心控制单元,采用ST公司的单片机MCU,该公司的单片机内嵌高性能、低成本、低功耗的ARM Cortex内核,外围接口丰富,该单片机自带DMA、SPI接口,提高单片机的工作效率,减轻系统工作任务的压力。

所述无线模块采用SEMTECH公司领先的LoRa模块SX1278,具有高灵敏度,低功耗,抗干扰的特点,SEMTECH官方数据视距15Km,城市环境3Km,可无死角覆盖数千人的小区环境,一般环境的通讯距离为8千米以上。

由于各个电机的性能是有差异的,即使两个及两个以上的直流电机使用相同电源,各直流电机转速也可能不一致,会使被控端走不了直线。因此采用编码电机通过MCU实现PID算法,确保被控端能够走直线。

所述车轮是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理。车轮的轮缘上斜向装着许多小滚子,使车轮可以横向滑移,并且小滚子的母线非常特殊,当车轮绕着固定的轮心轴转动时,各个小滚子的包络线为圆柱面,所以该轮能够连续地向前滚动。

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