一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路的制作方法

本实用新型属于智能电子设备技术领域，具体涉及一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路。

背景技术：

生活中，畅通的道路便捷了人们的出行，清洁的道路离不开辛勤劳动的清洁工。然而，在清洁工工作的时候，时有发生的交通事故令人担忧。当今世界中，车祸是人类生命安全最大的威胁之一，对清洁工的生命安全造成了巨大的威胁。道路清洁工在工作时被撞伤撞死的交通事故屡有发生。对于在道路上终日工作的道路清洁工来说，受到车祸威胁的概率比路人要高的多。

在如今各种智能设备层出不穷的时代，设计一种可以提醒驾驶者注意避让道路清洁工，并在有高速车辆行驶靠近清洁工时提醒清洁工注意避让的智能设备，能够极大地保护道路清洁工的生命安全。为了应用这一思路解决道路清洁工在工作时被撞伤撞死的交通事故屡有发生的问题，人们想到采用远距离跟踪小车跟踪道路清洁工的方法，小车在距离道路清洁工50米外的开阔地带自主行走，并在道路清洁工移动时跟踪道路清洁工移动，且保持50米左右的距离，一方面，小车上显示正在有清洁工工作的信息，提醒驾驶者注意避让；另一方面，采用测距模块测得小车后方车辆后，通过一定时间内距离的变化，例如20s内距离的变化，用距离的变化除以时间，获得小车后方车辆的速度，进行高速车辆检测，并在有高速车辆行驶靠近道路清洁工时，发送信号给携带在道路清洁工身上的手持设备，手持设备发出报警信号提醒清洁工注意避让；这样应该能够有效减少道路清洁工在工作时被撞伤撞死的交通事故发生。但是，现有技术中，还缺乏用于实现这样的远距离跟踪小车和手持设备的控制电路。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，功能完备，工作可靠性高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：包括小车主体控制电路模块和手持设备端控制电路模块；

所述小车主体控制电路模块包括第一微控制器模块和为小车主体控制电路模块中各用电模块供电的第一电源电路模块，以及与第一微控制器模块相接的第一晶振电路、第二晶振电路、第一复位电路和第一无线通信模块；所述第一微控制器模块的输入端接有对小车进行实时定位的第一定位模块、获取小车姿态信息的运动处理传感器和用于测距及避障的超声测距模块；所述第一微控制器模块的输出端接有用于驱动小车的左前轮电机动作和右前轮电机动作的第一电机驱动电路，用于驱动小车的左后轮电机动作和右后轮电机动作的第二电机驱动电路，以及第一声光报警电路模块和LCD显示模块；

所述手持设备端控制电路模块包括第二微控制器模块和为手持设备端控制电路模块中各用电模块供电的第二电源电路模块，以及与第二微控制器模块相接的第三晶振电路、第四晶振电路、第二复位电路和用于与第一无线通信模块无线连接并通信的第二无线通信模块；所述第二微控制器模块的输入端接有对手持设备端进行实时定位的第二定位模块，所述第二微控制器模块的输出端接有第二声光报警电路模块。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述第一电源电路模块包括12V电池、型号为LM2596的开关电压调节器U1、型号为AMS1117的稳压器U0、非极性电容C6、非极性电容C7和极性电容C8，所述开关电压调节器U1的第1引脚与12V电池的输出端连接，所述12V电池的输出端为第一电源电路模块的12V电压输出端，所述开关电压调节器U1的第2引脚和第4引脚均接地，所述开关电压调节器U1的第3引脚为第一电源电路模块的5V电压输出端；所述稳压器U0的第3引脚和非极性电容C6的一端均与所述开关电压调节器U1的第3引脚连接，所述稳压器U0的第1引脚、非极性电容C6的另一端、非极性电容C7的一端和极性电容C8的负极均接地，所述稳压器U0的第2引脚、非极性电容C7的另一端和极性电容C8的正极均连接，且为第一电源电路模块的3.3V电压输出端。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述第一微控制器模块包括型号为STM32F103VET6的ARM微处理器U2，所述ARM微处理器U2的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与第一电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器U2的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器U2的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器U2的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器U2的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器U2的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R16，所述极性电容C5的负极和电阻R16的一端均与ARM微处理器U2的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与第一电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述电阻R16的另一端接地。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述第一定位模块包括型号为S1216F8-BD的北斗GPS模块U10，所述北斗GPS模块U10的VCC引脚与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述北斗GPS模块U10的GND引脚接地，所述北斗GPS模块U10的TXD引脚与ARM微处理器U2的第26引脚连接，所述北斗GPS模块U10的RXD引脚与ARM微处理器U2的第25引脚连接；所述运动处理传感器包括型号为MPU-6050的运动处理传感器U9，所述运动处理传感器U9的VCC引脚与第一电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述运动处理传感器U9的GND引脚接地，所述运动处理传感器U9的SCL引脚与ARM微处理器U2的第67引脚连接，所述运动处理传感器U9的SDA引脚与ARM微处理器U2的第71引脚连接，所述运动处理传感器U9的INT引脚与ARM微处理器U2的第70引脚连接。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述超声测距模块包括型号均为HC-SR04的超声波模块U5、超声波模块U6、超声波模块U7和超声波模块U8，所述超声波模块U5、超声波模块U6、超声波模块U7和超声波模块U8分别布设在小车的前后左右四个方向；所述超声波模块U5的VCC引脚与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述超声波模块U5的GND引脚接地，所述超声波模块U5的Trig引脚与ARM微处理器U2的第90引脚连接，所述超声波模块U5的Echo引脚与ARM微处理器U2的第91引脚连接；所述超声波模块U6的VCC引脚与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述超声波模块U6的GND引脚接地，所述超声波模块U6的Trig引脚与ARM微处理器U2的第47引脚连接，所述超声波模块U6的Echo引脚与ARM微处理器U2的第48引脚连接；所述超声波模块U7的VCC引脚与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述超声波模块U7的GND引脚接地，所述超声波模块U7的Trig引脚与ARM微处理器U2的第51引脚连接，所述超声波模块U7的Echo引脚与ARM微处理器U2的第52引脚连接；所述超声波模块U8的VCC引脚与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述超声波模块U8的GND引脚接地，所述超声波模块U8的Trig引脚与ARM微处理器U2的第16引脚连接，所述超声波模块U8的Echo引脚与ARM微处理器U2的第17引脚连接。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述左前轮电机为电机B1，所述右前轮电机为电机B2，所述第一电机驱动电路包括型号为L298N的电机驱动器U3、开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、开关二极管D5、开关二极管D6、开关二极管D7和开关二极管D8，所述电机驱动器U3的第5引脚与ARM微处理器U2的第92引脚连接，所述电机驱动器U3的第7引脚与ARM微处理器U2的第93引脚连接，所述电机驱动器U3的第10引脚与ARM微处理器U2的第95引脚连接，所述电机驱动器U3的第12引脚与ARM微处理器U2的第96引脚连接，所述电机驱动器U3的第4引脚、第6引脚和第11引脚均与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述电机驱动器U3的第1引脚、第15引脚和第8引脚均接地，所述电机驱动器U3的第2引脚、开关二极管D1的阳极和开关二极管D5的阴极均与电机B1的正极输入端连接，所述电机驱动器U3的第3引脚、开关二极管D2的阳极和开关二极管D6的阴极均与电机B1的负极输入端连接，所述电机驱动器U3的第13引脚、开关二极管D3的阳极和开关二极管D7的阴极均与电机B2的正极输入端连接，所述电机驱动器U3的第14引脚、开关二极管D4的阳极和开关二极管D8的阴极均与电机B2的负极输入端连接，所述电机驱动器U3的第9引脚、开关二极管D1的阴极、开关二极管D2的阴极、开关二极管D3的阴极和开关二极管D4的阴极均与第一电源电路模块的12V电压输出端连接，所述开关二极管D5的阳极、开关二极管D6的阳极、开关二极管D7的阳极和开关二极管D8的阳极均接地；所述左后轮电机为电机B3，所述右后轮电机为电机B4，所述第二电机驱动电路包括型号为L298N的电机驱动器U4、开关二极管D9、开关二极管D10、开关二极管D11、开关二极管D12、开关二极管D13、开关二极管D14、开关二极管D15和开关二极管D16，所述电机驱动器U4的第5引脚与ARM微处理器U2的第31引脚连接，所述电机驱动器U4的第7引脚与ARM微处理器U2的第32引脚连接，所述电机驱动器U4的第10引脚与ARM微处理器U2的第35引脚连接，所述电机驱动器U4的第12引脚与ARM微处理器U2的第36引脚连接，所述电机驱动器U4的第4引脚、第6引脚和和第11引脚均与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述电机驱动器U4的第1引脚、第15引脚和第8引脚均接地，所述电机驱动器U4的第2引脚、开关二极管D9的阳极和开关二极管D13的阴极均与电机B3的正极输入端连接，所述电机驱动器U4的第3引脚、开关二极管D10的阳极和开关二极管D14的阴极均与电机B3的负极输入端连接，所述电机驱动器U4的第13引脚、开关二极管D11的阳极和开关二极管D15的阴极均与电机B4的正极输入端连接，所述电机驱动器U4的第14引脚、开关二极管D12的阳极和开关二极管D16的阴极均与电机B4的负极输入端连接，所述电机驱动器U4的第9引脚、开关二极管D9的阴极、开关二极管D10的阴极、开关二极管D11的阴极和开关二极管D12的阴极均与第一电源电路模块的12V电压输出端连接连接，所述开关二极管D13的阳极、开关二极管D14的阳极、开关二极管D15的阳极和开关二极管D16的阳极均接地。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述第一声光报警电路模块包括PNP型三极管Q1、蜂鸣器HA1、发光二极管D17、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R7与ARM微处理器U2的第53引脚连接，所述三极管Q1的集电极接地，所述三极管Q1的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述发光二极管D17的阴极通过电阻R8与ARM微处理器U2的第54引脚连接，所述发光二极管D17的阳极与第一电源电路模块的5V电压输出端连接；

所述LCD显示模块包括TFT液晶显示屏ILI9341，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第3引脚与ARM微处理器U2的第57引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第5引脚与ARM微处理器U2的第46引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第7引脚与ARM微处理器U2的第45引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第9引脚与ARM微处理器U2的第43引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第11引脚与ARM微处理器U2的第41引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第13引脚与ARM微处理器U2的第39引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第15引脚与ARM微处理器U2的第82引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第17引脚与ARM微处理器U2的第62引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第19引脚与ARM微处理器U2的第85引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第21引脚与ARM微处理器U2的第58引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第23引脚与ARM微处理器U2的第97引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第25引脚与ARM微处理器U2的第1引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第27引脚与ARM微处理器U2的第3引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第29引脚与第一电源电路模块的5V电压输出端连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第31引脚与第一电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第2引脚与ARM微处理器U2的第98引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第4引脚与ARM微处理器U2的第56引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第6引脚与ARM微处理器U2的第55引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第8引脚与ARM微处理器U2的第44引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第10引脚与ARM微处理器U2的第42引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第12引脚与ARM微处理器U2的第40引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第14引脚与ARM微处理器U2的第38引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第16引脚与ARM微处理器U2的第81引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第18引脚与ARM微处理器U2的第61引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第20引脚与ARM微处理器U2的第86引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第22引脚与ARM微处理器U2的第88引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第24引脚与ARM微处理器U2的第60引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第26引脚与ARM微处理器U2的第2引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第28引脚与ARM微处理器U2的第4引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第1引脚、第30引脚和第32引脚均接地；

所述第一无线通信模块包括型号为nRF2401的无线数据发送模块U12、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述无线数据发送模块U12的第1引脚、第2引脚、电阻R1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端、电阻R5的一端和电阻R6的一端均与第一电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述无线数据发送模块U12的第3引脚、第7引脚、第8引脚、第9引脚、第13引脚和第15引脚均接地，所述无线数据发送模块U12的第4引脚和电阻R1的另一端与ARM微处理器U2的第33引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第5引脚和电阻R2的另一端与ARM微处理器U2的第63引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第12引脚和电阻R3的另一端与ARM微处理器U2的第80引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第11引脚和电阻R4的另一端与ARM微处理器U2的第64引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第14引脚和电阻R5的另一端与ARM微处理器U2的第65引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第16引脚和电阻R6的另一端与ARM微处理器U2的第78引脚连接。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述第二电源电路模块包括5V电池、型号为AMS1117的稳压器U16、非极性电容C9、非极性电容C10和极性电容C11，所述稳压器U16的第3引脚和非极性电容C9的另一端均与5V电池的输出端连接，所述5V电池的输出端为第二电源电路模块的5V电压输出端，所述稳压器U16的第1引脚、非极性电容C9的一端、非极性电容C10的一端和极性电容C11的负极均接地，所述稳压器U16的第2引脚、非极性电容C10的另一端和极性电容C11的正极均连接，且为第二电源电路模块的3.3V电压输出端。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述第二微控制器模块包括型号为STM32F103VET6的ARM微处理器U13，所述ARM微处理器U13的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与第二电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器U13的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第三晶振电路包括晶振Y4、晶振Y5、非极性电容C12和非极性电容C13，所述晶振Y4的一端、晶振Y5的一端和非极性电容C12的一端均与ARM微处理器U13的第8引脚连接，所述晶振Y4的另一端、晶振Y5的另一端和非极性电容C13的一端均与ARM微处理器U13的第9引脚连接，所述非极性电容C12的另一端和非极性电容C13的另一端均接地；所述第四晶振电路包括晶振Y6、非极性电容C14和非极性电容C15，所述晶振Y6的一端和非极性电容C14的一端均与ARM微处理器U13的第92引脚连接，所述晶振Y6的另一端和非极性电容C15的一端均与ARM微处理器U13的第93引脚连接，所述非极性电容C14的另一端和非极性电容C15的另一端均接地；所述第二复位电路包括极性电容C16和电阻R17，所述极性电容C16的阴极和电阻R17的一端均与ARM微处理器U13的第14引脚连接，所述极性电容C16的阳极与第二电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述电阻R17的另一端接地。

上述的一种基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，其特征在于：所述第二定位模块包括型号为S1216F8-BD的北斗GPS模块U14，所述北斗GPS模块U14的VCC引脚与第二电源电路模块的5V电压输出端连接，所述北斗GPS模块U14的GND引脚接地，所述北斗GPS模块U14的TXD引脚与ARM微处理器U13的第26引脚连接，所述北斗GPS模块U14的RXD引脚与ARM微处理器U13的第25引脚连接；

所述第二无线通信模块包括型号为nRF2401的无线数据接收模块U15、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14，所述无线数据接收模块U15的第1引脚、第2引脚、电阻R9的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端和电阻R14的一端均与第二电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述无线数据接收模块U15的第3引脚、第7引脚、第8引脚、第9引脚、第13引脚和第15引脚均接地，所述无线数据接收模块U15的第4引脚和电阻R9的另一端与ARM微处理器U13的第33引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第5引脚和电阻R10的另一端与ARM微处理器U13的第63引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第12引脚和电阻R11的另一端与ARM微处理器U13的第80引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第11引脚和电阻R12的另一端与ARM微处理器U13的第64引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第14引脚和电阻R13的另一端与ARM微处理器U13的第65引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第16引脚和电阻R14的另一端与ARM微处理器U13的第78引脚连接；

所述第二声光报警电路模块包括PNP型三极管Q2、蜂鸣器HA2、发光二极管D18、电阻R18和电阻R19，所述三极管Q2的基极通过电阻R18与ARM微处理器U13的第53引脚连接，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的发射极与蜂鸣器HA2的负极连接，所述蜂鸣器HA2的正极与第二电源电路模块的5V电压输出端连接，所述发光二极管D18的阴极通过电阻R19与ARM微处理器U13的第54引脚连接，所述发光二极管D18的阳极与第二电源电路模块的5V电压输出端连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的控制电路合理分为小车主体控制电路模块和手持设备端控制电路模块两部分，采用模块化设计，电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型分别采用第一定位模块和第二定位模块对远距离跟踪小车和道路清洁工随身携带的手持设备进行定位，能够实时获知远距离跟踪小车和清洁工的位置信号，便于远距离跟踪小车跟踪道路清洁工移动。

3、本实用新型的小车主体控制电路模块，运动处理传感器MPU-6050能够实时获取小车的行进姿态信息，超声测距模块HC-SR04能够实时获取小车周围的障碍物距离信息，还能够实时获取小车后方车辆的距离信息，便于实现远距离跟踪小车的自主行走，且为获取小车后方高速车辆的检测提供了数据源。

4、本实用新型的远距离跟踪小车和道路清洁工随身携带的手持设备能够通过第一无线通信模块和第二无线通信模块进行无线通信，不仅远距离跟踪小车上的第一声光报警电路模块和LCD显示模块能够提醒行驶车辆注意避让正在工作的道路清洁工，而且，当远距离跟踪小车检测到其后方有高速车辆驶近清洁工时，能够发送信号给手持设备，手持设备的声光报警电路模块能够发出声光报警信号，提醒清洁工进行避让，双重提醒功能，能够有效减少道路清洁工在工作时被撞伤撞死的交通事故发生。

5、本实用新型的电路工作可靠性高，功能完备，能够用于研发实现远距离跟踪小车和与其配套的手持设备的硬件载体，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型的电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，功能完备，工作可靠性高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型第一电源电路模块的电路原理图。

图3为本实用新型第一微控制器模块的电路原理图。

图4为本实用新型第一晶振电路的电路原理图。

图5为本实用新型第二晶振电路的电路原理图。

图6为本实用新型第一复位电路的电路原理图。

图7为本实用新型第一定位模块的电路原理图。

图8为本实用新型运动处理传感器的电路原理图。

图9-1为本实用新型超声波模块U5的电路原理图。

图9-2为本实用新型超声波模块U6的电路原理图。

图9-3为本实用新型超声波模块U7的电路原理图。

图9-4为本实用新型超声波模块U8的电路原理图。

图10为本实用新型第一电机驱动电路的电路原理图。

图11为本实用新型第二电机驱动电路的电路原理图。

图12为本实用新型第一声光报警电路模块的电路原理图。

图13为本实用新型LCD显示模块的电路原理图。

图14为本实用新型第一无线通信模块的电路原理图。

图15为本实用新型第二电源电路模块的电路原理图。

图16为本实用新型第二微控制器模块的电路原理图。

图17为本实用新型第三晶振电路的电路原理图。

图18为本实用新型第四晶振电路的电路原理图。

图19为本实用新型第二复位电路的电路原理图。

图20为本实用新型第二定位模块的电路原理图。

图21为本实用新型第二无线通信模块的电路原理图。

图22为本实用新型第二声光报警电路模块的电路原理图。

附图标记说明:

1—第一微控制器模块；2—第一电源电路模块；3-1—第一晶振电路；

3-2—第二晶振电路；4—第一复位电路；5—第一定位模块；

6—运动处理传感器；7—超声测距模块；8—第一电机驱动电路；

9—第二电机驱动电路；10—第一声光报警电路模块；

11—LCD显示模块；12—第一无线通信模块；

13—第二微控制器模块；14—第二电源电路模块；

15-1—第三晶振电路；15-2—第四晶振电路；16—第二复位电路；

17—第二定位模块；18—第二无线通信模块；

19—第二声光报警电路模块；20—左前轮电机；

21—右前轮电机；22—左后轮电机；23—右后轮电机。

具体实施方式

本实用新型的基于GPS的远距离跟踪小车控制电路，包括小车主体控制电路模块和手持设备端控制电路模块；

如图1所示，所述小车主体控制电路模块包括第一微控制器模块1和为小车主体控制电路模块中各用电模块供电的第一电源电路模块2，以及与第一微控制器模块1相接的第一晶振电路3-1、第二晶振电路3-2、第一复位电路4和第一无线通信模块12；所述第一微控制器模块1的输入端接有对小车进行实时定位的第一定位模块5、获取小车姿态信息的运动处理传感器6和用于测距及避障的超声测距模块7；所述第一微控制器模块1的输出端接有用于驱动小车的左前轮电机20动作和右前轮电机21动作的第一电机驱动电路8，用于驱动小车的左后轮电机22动作和右后轮电机23动作的第二电机驱动电路9，以及第一声光报警电路模块10和LCD显示模块11；

如图1所示，所述手持设备端控制电路模块包括第二微控制器模块13和为手持设备端控制电路模块中各用电模块供电的第二电源电路模块14，以及与第二微控制器模块13相接的第三晶振电路15-1、第四晶振电路15-2、第二复位电路16和用于与第一无线通信模块12无线连接并通信的第二无线通信模块18；所述第二微控制器模块13的输入端接有对手持设备端进行实时定位的第二定位模块17，所述第二微控制器模块13的输出端接有第二声光报警电路模块19。

本实施例中，如图2所示，所述第一电源电路模块2包括12V电池、型号为LM2596的开关电压调节器U1、型号为AMS1117的稳压器U0、非极性电容C6、非极性电容C7和极性电容C8，所述开关电压调节器U1的第1引脚与12V电池的输出端连接，所述12V电池的输出端为第一电源电路模块2的12V电压输出端，所述开关电压调节器U1的第2引脚和第4引脚均接地，所述开关电压调节器U1的第3引脚为第一电源电路模块2的5V电压输出端；所述稳压器U0的第3引脚和非极性电容C6的一端均与所述开关电压调节器U1的第3引脚连接，所述稳压器U0的第1引脚、非极性电容C6的另一端、非极性电容C7的一端和极性电容C8的负极均接地，所述稳压器U0的第2引脚、非极性电容C7的另一端和极性电容C8的正极均连接，且为第一电源电路模块2的3.3V电压输出端。

本实施例中，如图3所示，所述第一微控制器模块1包括型号为STM32F103VET6的ARM微处理器U2，所述ARM微处理器U2的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与第一电源电路模块2的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器U2的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；如图4所示，所述第一晶振电路3-1包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器U2的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器U2的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；如图5所示，所述第二晶振电路3-2包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器U2的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器U2的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；如图6所示，所述第一复位电路4包括极性电容C5和电阻R16，所述极性电容C5的负极和电阻R16的一端均与ARM微处理器U2的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与第一电源电路模块2的3.3V电压输出端连接，所述电阻R16的另一端接地。

本实施例中，如图7所示，所述第一定位模块5包括型号为S1216F8-BD的北斗GPS模块U10，所述北斗GPS模块U10的VCC引脚与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述北斗GPS模块U10的GND引脚接地，所述北斗GPS模块U10的TXD引脚与ARM微处理器U2的第26引脚连接，所述北斗GPS模块U10的RXD引脚与ARM微处理器U2的第25引脚连接；如图8所示，所述运动处理传感器6包括型号为MPU-6050的运动处理传感器U9，所述运动处理传感器U9的VCC引脚与第一电源电路模块2的3.3V电压输出端连接，所述运动处理传感器U9的GND引脚接地，所述运动处理传感器U9的SCL引脚与ARM微处理器U2的第67引脚连接，所述运动处理传感器U9的SDA引脚与ARM微处理器U2的第71引脚连接，所述运动处理传感器U9的INT引脚与ARM微处理器U2的第70引脚连接。

本实施例中，所述超声测距模块7包括型号均为HC-SR04的超声波模块U5、超声波模块U6、超声波模块U7和超声波模块U8，所述超声波模块U5、超声波模块U6、超声波模块U7和超声波模块U8分别布设在小车的前后左右四个方向；如图9-1所示，所述超声波模块U5的VCC引脚与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述超声波模块U5的GND引脚接地，所述超声波模块U5的Trig引脚与ARM微处理器U2的第90引脚连接，所述超声波模块U5的Echo引脚与ARM微处理器U2的第91引脚连接；如图9-2所示，所述超声波模块U6的VCC引脚与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述超声波模块U6的GND引脚接地，所述超声波模块U6的Trig引脚与ARM微处理器U2的第47引脚连接，所述超声波模块U6的Echo引脚与ARM微处理器U2的第48引脚连接；如图9-3所示，所述超声波模块U7的VCC引脚与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述超声波模块U7的GND引脚接地，所述超声波模块U7的Trig引脚与ARM微处理器U2的第51引脚连接，所述超声波模块U7的Echo引脚与ARM微处理器U2的第52引脚连接；如图9-4所示，所述超声波模块U8的VCC引脚与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述超声波模块U8的GND引脚接地，所述超声波模块U8的Trig引脚与ARM微处理器U2的第16引脚连接，所述超声波模块U8的Echo引脚与ARM微处理器U2的第17引脚连接。

本实施例中，如图10所示，所述左前轮电机20为电机B1，所述右前轮电机21为电机B2，所述第一电机驱动电路8包括型号为L298N的电机驱动器U3、开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、开关二极管D5、开关二极管D6、开关二极管D7和开关二极管D8，所述电机驱动器U3的第5引脚与ARM微处理器U2的第92引脚连接，所述电机驱动器U3的第7引脚与ARM微处理器U2的第93引脚连接，所述电机驱动器U3的第10引脚与ARM微处理器U2的第95引脚连接，所述电机驱动器U3的第12引脚与ARM微处理器U2的第96引脚连接，所述电机驱动器U3的第4引脚、第6引脚和第11引脚均与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述电机驱动器U3的第1引脚、第15引脚和第8引脚均接地，所述电机驱动器U3的第2引脚、开关二极管D1的阳极和开关二极管D5的阴极均与电机B1的正极输入端连接，所述电机驱动器U3的第3引脚、开关二极管D2的阳极和开关二极管D6的阴极均与电机B1的负极输入端连接，所述电机驱动器U3的第13引脚、开关二极管D3的阳极和开关二极管D7的阴极均与电机B2的正极输入端连接，所述电机驱动器U3的第14引脚、开关二极管D4的阳极和开关二极管D8的阴极均与电机B2的负极输入端连接，所述电机驱动器U3的第9引脚、开关二极管D1的阴极、开关二极管D2的阴极、开关二极管D3的阴极和开关二极管D4的阴极均与第一电源电路模块2的12V电压输出端连接，所述开关二极管D5的阳极、开关二极管D6的阳极、开关二极管D7的阳极和开关二极管D8的阳极均接地；如图11所示，所述左后轮电机22为电机B3，所述右后轮电机23为电机B4，所述第二电机驱动电路9包括型号为L298N的电机驱动器U4、开关二极管D9、开关二极管D10、开关二极管D11、开关二极管D12、开关二极管D13、开关二极管D14、开关二极管D15和开关二极管D16，所述电机驱动器U4的第5引脚与ARM微处理器U2的第31引脚连接，所述电机驱动器U4的第7引脚与ARM微处理器U2的第32引脚连接，所述电机驱动器U4的第10引脚与ARM微处理器U2的第35引脚连接，所述电机驱动器U4的第12引脚与ARM微处理器U2的第36引脚连接，所述电机驱动器U4的第4引脚、第6引脚和和第11引脚均与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述电机驱动器U4的第1引脚、第15引脚和第8引脚均接地，所述电机驱动器U4的第2引脚、开关二极管D9的阳极和开关二极管D13的阴极均与电机B3的正极输入端连接，所述电机驱动器U4的第3引脚、开关二极管D10的阳极和开关二极管D14的阴极均与电机B3的负极输入端连接，所述电机驱动器U4的第13引脚、开关二极管D11的阳极和开关二极管D15的阴极均与电机B4的正极输入端连接，所述电机驱动器U4的第14引脚、开关二极管D12的阳极和开关二极管D16的阴极均与电机B4的负极输入端连接，所述电机驱动器U4的第9引脚、开关二极管D9的阴极、开关二极管D10的阴极、开关二极管D11的阴极和开关二极管D12的阴极均与第一电源电路模块2的12V电压输出端连接连接，所述开关二极管D13的阳极、开关二极管D14的阳极、开关二极管D15的阳极和开关二极管D16的阳极均接地。

本实施例中，如图12所示，所述第一声光报警电路模块10包括PNP型三极管Q1、蜂鸣器HA1、发光二极管D17、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R7与ARM微处理器U2的第53引脚连接，所述三极管Q1的集电极接地，所述三极管Q1的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述发光二极管D17的阴极通过电阻R8与ARM微处理器U2的第54引脚连接，所述发光二极管D17的阳极与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接；

本实施例中，如图13所示，所述LCD显示模块11包括TFT液晶显示屏ILI9341，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第3引脚与ARM微处理器U2的第57引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第5引脚与ARM微处理器U2的第46引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第7引脚与ARM微处理器U2的第45引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第9引脚与ARM微处理器U2的第43引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第11引脚与ARM微处理器U2的第41引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第13引脚与ARM微处理器U2的第39引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第15引脚与ARM微处理器U2的第82引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第17引脚与ARM微处理器U2的第62引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第19引脚与ARM微处理器U2的第85引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第21引脚与ARM微处理器U2的第58引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第23引脚与ARM微处理器U2的第97引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第25引脚与ARM微处理器U2的第1引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第27引脚与ARM微处理器U2的第3引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第29引脚与第一电源电路模块2的5V电压输出端连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第31引脚与第一电源电路模块2的3.3V电压输出端连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第2引脚与ARM微处理器U2的第98引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第4引脚与ARM微处理器U2的第56引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第6引脚与ARM微处理器U2的第55引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第8引脚与ARM微处理器U2的第44引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第10引脚与ARM微处理器U2的第42引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第12引脚与ARM微处理器U2的第40引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第14引脚与ARM微处理器U2的第38引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第16引脚与ARM微处理器U2的第81引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第18引脚与ARM微处理器U2的第61引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第20引脚与ARM微处理器U2的第86引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第22引脚与ARM微处理器U2的第88引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第24引脚与ARM微处理器U2的第60引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第26引脚与ARM微处理器U2的第2引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第28引脚与ARM微处理器U2的第4引脚连接，所述TFT液晶显示屏ILI9341的第1引脚、第30引脚和第32引脚均接地；

本实施例中，如图14所示，所述第一无线通信模块12包括型号为nRF2401的无线数据发送模块U12、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述无线数据发送模块U12的第1引脚、第2引脚、电阻R1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端、电阻R5的一端和电阻R6的一端均与第一电源电路模块2的3.3V电压输出端连接，所述无线数据发送模块U12的第3引脚、第7引脚、第8引脚、第9引脚、第13引脚和第15引脚均接地，所述无线数据发送模块U12的第4引脚和电阻R1的另一端与ARM微处理器U2的第33引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第5引脚和电阻R2的另一端与ARM微处理器U2的第63引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第12引脚和电阻R3的另一端与ARM微处理器U2的第80引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第11引脚和电阻R4的另一端与ARM微处理器U2的第64引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第14引脚和电阻R5的另一端与ARM微处理器U2的第65引脚连接，所述无线数据发送模块U12的第16引脚和电阻R6的另一端与ARM微处理器U2的第78引脚连接。

本实施例中，如图15所示，所述第二电源电路模块14包括5V电池、型号为AMS1117的稳压器U16、非极性电容C9、非极性电容C10和极性电容C11，所述稳压器U16的第3引脚和非极性电容C9的另一端均与5V电池的输出端连接，所述5V电池的输出端为第二电源电路模块14的5V电压输出端，所述稳压器U16的第1引脚、非极性电容C9的一端、非极性电容C10的一端和极性电容C11的负极均接地，所述稳压器U16的第2引脚、非极性电容C10的另一端和极性电容C11的正极均连接，且为第二电源电路模块14的3.3V电压输出端。

本实施例中，如图16所示，所述第二微控制器模块13包括型号为STM32F103VET6的ARM微处理器U13，所述ARM微处理器U13的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与第二电源电路模块14的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器U13的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；如图17所示，所述第三晶振电路15-1包括晶振Y4、晶振Y5、非极性电容C12和非极性电容C13，所述晶振Y4的一端、晶振Y5的一端和非极性电容C12的一端均与ARM微处理器U13的第8引脚连接，所述晶振Y4的另一端、晶振Y5的另一端和非极性电容C13的一端均与ARM微处理器U13的第9引脚连接，所述非极性电容C12的另一端和非极性电容C13的另一端均接地；如图18所示，所述第四晶振电路15-2包括晶振Y6、非极性电容C14和非极性电容C15，所述晶振Y6的一端和非极性电容C14的一端均与ARM微处理器U13的第92引脚连接，所述晶振Y6的另一端和非极性电容C15的一端均与ARM微处理器U13的第93引脚连接，所述非极性电容C14的另一端和非极性电容C15的另一端均接地；如图19所示，所述第二复位电路16包括极性电容C16和电阻R17，所述极性电容C16的阴极和电阻R17的一端均与ARM微处理器U13的第14引脚连接，所述极性电容C16的阳极与第二电源电路模块14的3.3V电压输出端连接，所述电阻R17的另一端接地。

本实施例中，如图20所示，所述第二定位模块17包括型号为S1216F8-BD的北斗GPS模块U14，所述北斗GPS模块U14的VCC引脚与第二电源电路模块14的5V电压输出端连接，所述北斗GPS模块U14的GND引脚接地，所述北斗GPS模块U14的TXD引脚与ARM微处理器U13的第26引脚连接，所述北斗GPS模块U14的RXD引脚与ARM微处理器U13的第25引脚连接；

本实施例中，如图21所示，所述第二无线通信模块18包括型号为nRF2401的无线数据接收模块U15、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14，所述无线数据接收模块U15的第1引脚、第2引脚、电阻R9的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端和电阻R14的一端均与第二电源电路模块14的3.3V电压输出端连接，所述无线数据接收模块U15的第3引脚、第7引脚、第8引脚、第9引脚、第13引脚和第15引脚均接地，所述无线数据接收模块U15的第4引脚和电阻R9的另一端与ARM微处理器U13的第33引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第5引脚和电阻R10的另一端与ARM微处理器U13的第63引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第12引脚和电阻R11的另一端与ARM微处理器U13的第80引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第11引脚和电阻R12的另一端与ARM微处理器U13的第64引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第14引脚和电阻R13的另一端与ARM微处理器U13的第65引脚连接，所述无线数据接收模块U15的第16引脚和电阻R14的另一端与ARM微处理器U13的第78引脚连接；

本实施例中，如图22所示，所述第二声光报警电路模块19包括PNP型三极管Q2、蜂鸣器HA2、发光二极管D18、电阻R18和电阻R19，所述三极管Q2的基极通过电阻R18与ARM微处理器U13的第53引脚连接，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的发射极与蜂鸣器HA2的负极连接，所述蜂鸣器HA2的正极与第二电源电路模块14的5V电压输出端连接，所述发光二极管D18的阴极通过电阻R19与ARM微处理器U13的第54引脚连接，所述发光二极管D18的阳极与第二电源电路模块14的5V电压输出端连接。

本实用新型使用时，通过第一定位模块5将采集到的小车实时地理位置信息输出给第一微控制器模块1，采用运动处理传感器6实时获取小车的姿态信息输出给第一微控制器模块1，采用分别布设在小车的前后左右四个方向的超声波模块U5、超声波模块U6、超声波模块U7和超声波模块U8检测小车周围障碍物的距离输出给第一微控制器模块1，并且，布设在小车后方的超声波模块能够检测小车后方行驶车辆的距离，为计算小车后方行驶车辆的车速提供数据源；当检测到小车后方有行驶车辆靠近时，第一声光报警电路模块10能够发出鸣响与闪烁，LCD显示模块11能够显示“慢”字，提示后方来车注意避让前方清洁工，而且，当检测到小车后方有高速行驶的车辆靠近时，第一微控制器模块1能够通过第一无线通信模块11向手持设备发送危险信息，第二微控制器模块13能够通过第二无线通信模块18接收到来自小车获取的危险信息，并通过第二声光报警电路模块19发出报警信息，提醒清洁工进行避让。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。