一种智能遥控小车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能控制技术领域，尤其涉及一种智能遥控小车。
【背景技术】
[0002]随着当今电子科学技术的的不断发展，人工智能研究的不断深入，智能机器人的研究也不断得以突破。但是传统的遥控小车也存在一些问题:如大多都局限于单一的遥控操作，无法在无线遥控控制的同时，主动避障，防止由于操作不当引起撞击。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供一种智能遥控小车，在无线遥控的同时，如遇障碍物，能够转为制动模式，退至安全距离后再自动恢复到遥控模式，从而有效防止由于操作不当引起的撞击。
[0004]本实用新型技术方案如下:一种智能遥控小车，包括遥控器和车体，所述车体前端安装有超声波传感器模块，所述车体上还设置有控制模块；所述遥控器包括单片机、按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块，所述按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块分别与所述单片机连接；所述控制模块包括单片机、舵机、稳压模块、电机驱动模块、无线收发模块和电源模块，所述电源模块分别连接有所述稳压模块和所述舵机，所述稳压模块分别连接有所述超声波传感器模块和所述单片机，所述单片机上连接有所述舵机、电机驱动模块、无线收发模块和超声波传感器模块。
[0005]优选的，所述车体为四轮小车。
[0006]优选的，所述单片机选用TM4C123G。
[0007]优选的，所述显示模块采用IXD显示屏。
[0008]优选的，所述超声波传感器模块选用HC-SR04，采用直流+5V供电，Trig端口和Echo端口分别和单片机I/O接口连接。
[0009]优选的，所述无线收发模块选用NRF24101+，采用直流3.3V到5V供电，SCK端口接单片机的SSI时钟端口，MIS0端口接单片机SSI的SSRx端口，MIS0端口接单片机SSI的SSTx端口，CE端口和CSN端口分别与单片机的I/O端口连接。
[0010]优选的，所述稳压模块采用LM7805，INPUT端输入+12V直流电压，GND端接地，OUTPUT输出+5V，为所述单片机和所述超声波传感器模块供电。
[0011]优选的，所述电机驱动模块包括后轮驱动电路和直流电机，所述后轮驱动电路选用L298N，采用双桥驱动，直流12V供电，使能接高电平，IN1、IN3分别接所述单片机输出的PWM波，IN2、IN4接地或置低，OUT 1、0UT2接所述四轮小车后轮左方直流电机，0UT3、0UT4接所述四轮小车后轮右方直流电机。
[0012]进一步优选的，所述舵机连接所述四轮小车的两前轮。
[0013]本实用新型的工作原理，智能遥控小车在行驶过程中接受遥控器的控制，两者之间通过无线收发模块进行通信，智能遥控小车采用直流电机驱动后轮，舵机控制前轮转向的模式，可由遥控器上按键阵指挥智能遥控小车前进、后退、停车、左转、右转，其状态可从显示屏上观察；当行进过程中遇到障碍物时，由智能遥控小车前端安装的超声波传感器模块测距，并将障碍物距离的数据返回给单片机，如果小于设置的危险距离，单片机控制直流电机停止驱动，紧急刹车，同时发出声光提示警报，从而实现手动操控的同时自动避障，能够成功防止由操作不当造成的前方撞击。
[0014]本实用新型的有益效果，采用后轮驱动，前轮转向的模式，可在行驶过程中灵活转向；通过安装超声波传感器模块测距，可以在手动操控的同时自动避障，能够成功防止由操作不当造成的前方撞击，并且能够在LCD屏幕实时显示参数。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型遥控器原理图；
[0016]图2为本实用新型控制模块原理图；
[0017]图3为无线收发模块NRF24L01+电路图；
[0018]图4为超声波传感器模块HC-SR04电路图；
[0019]图5为稳压模块LM7805电路图；
[0020]图6为后轮驱动L298N电路图。
【具体实施方式】
[0021]通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本实用新型的特点和优点。所提供的实施例仅是对本实用新型的说明，而不以任何方式限制本实用新型揭示的其余内容。
[0022]实施例1、如图1、图2所示，一种智能遥控小车，包括遥控器和车体，所述车体前端安装有超声波传感器模块，所述车体上还设置有控制模块；所述遥控器包括单片机、按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块，所述按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块分别与所述单片机连接；所述控制模块包括单片机、舵机、稳压模块、电机驱动模块、无线收发模块和电源模块，所述电源模块分别连接有所述稳压模块和所述舵机，所述稳压模块分别连接有所述超声波传感器模块和所述单片机，所述单片机上连接有所述舵机、电机驱动模块、无线收发模块和超声波传感器模块。
[0023]单片机选用TI公司的TM4C123G作主控单片机。
[0024]显示模块采用LCD显示屏，用于显示当前智能遥控小车的速度，转向以及前进方向等信息，还包含小车点阵显示模型。
[0025]如图3所示，遥控器的无线收发模块采用NRF24101+单片无线收发器芯片，四轮车架上的无线收发模块也采用与该单片无线收发器芯片配对使用的NRF24L01+芯片；采用直流3.3V到5V供电，SCK接口接单片机的SSI时钟接口，MIS0端口接单片机SSI的SSRx端口，MIS0端口接单片机SSI的SSTx端口，CE端口和CSN端口分别与单片机的I/O 口连接。
[0026]如图4所示，超声波传感器模块选用HC-SR04超声波测距模块，可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm ;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路；用于监测智能遥控小车车体到前方障碍物的距离，采用直流+5V供电，Trig端口和Echo端口分别和单片机I/O接口连接。
[0027]如图5所示，稳压模块采用三端稳压集成电路LM7805，用于降压和稳压；INPUT端可输入+5V到+36V直流电压，GND端接地，OUTPUT接输出，本实用新型采用从电源模块输入+12V直流电压，+5V输出给单片机和超声波传感器供电。
[0028]如图6所示，后轮驱动电路采用L298N电机驱动器，采用双桥驱动，直流12V供电，使能接高电平，INUIN3分别接单片机输出的PWM波，IN2、IN4接地或置低，0UTU0UT2接后轮左方电机，0UT3、0UT4接后轮右方电机，L298N模块可增大单片机端口的驱动电流。
[0029]直流电机直接与后轮相连作为智能遥控小车动力，舵机与前轮相连用于智能遥控小车方向控制。
[0030]本实用新型的遥控器上装有按键阵用于人为控制输入，配有IXD屏幕实时显示参数，采用无线收发模块NRF24L01+实现遥控器与智能遥控小车间的通信，硬件系统采用TI公司的TM4C123G单片机做主控，智能遥控小车采用L298N电机驱动器驱动直流电机作为后轮驱动装置，舵机控制前轮转向以控制方向的模式，通过NRF24L01+将来自遥控器发出的指令传送给单片机以控制智能遥控小车的运动；智能遥控小车前端安装有HC-SR04超声波测距模块，它具有非接触式距离感测功能，可将测量到的智能遥控小车车体与前方障碍物的距离返回给单片机TM4C123G，使之作出应急处理，如果该距离小于预警距离，智能遥控小车即由遥控模式自动转为制动模式，单片机TM4C123G发出指令L298N停止驱动直流电机，禁止智能遥控小车再前进；当智能遥控小车后退至安全距离后可自动恢复到遥控模式，既能实现远距离控制又能在手动操作的同时进行自动距离控制，从而有效地防止了由于操作不当引起的撞击。
【主权项】
1.一种智能遥控小车，其特征在于:包括遥控器和车体，所述车体前端安装有超声波传感器模块，所述车体上还设置有控制模块；所述遥控器包括单片机、按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块，所述按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块分别与所述单片机连接；所述控制模块包括单片机、舵机、稳压模块、电机驱动模块、无线收发模块和电源模块，所述电源模块分别连接有所述稳压模块和所述舵机，所述稳压模块分别连接有所述超声波传感器模块和所述单片机，所述单片机上连接有所述舵机、电机驱动模块、无线收发模块和超声波传感器模块。2.根据权利要求1所述的智能遥控小车，其特征在于:所述车体为四轮小车。3.根据权利要求1所述的智能遥控小车，其特征在于:所述单片机选用TM4C123G。4.根据权利要求1所述的智能遥控小车，其特征在于:所述显示模块采用LCD显示屏。5.根据权利要求1所述的智能遥控小车，其特征在于:所述超声波传感器模块选用HC-SR04，采用直流+5V供电，Trig端口和Echo端口分别和单片机I/O接口连接。6.根据权利要求1所述的智能遥控小车，其特征在于:所述无线收发模块选用NRF24101+，采用直流3.3V到5V供电，SCK端口接单片机的SSI时钟端口，MIS0端口接单片机SSI的SSRx端口，MIS0端口接单片机SSI的SSTx端口，CE端口和CSN端口分别与单片机的I/O端口连接。7.根据权利要求1所述的智能遥控小车，其特征在于:所述稳压模块采用LM7805，INPUT输入+12V直流电压，GND端接地，OUTPUT输出+5V，为所述单片机和所述超声波传感器模块供电。8.根据权利要求2所述的智能遥控小车，其特征在于:所述电机驱动模块包括后轮驱动电路和直流电机，所述后轮驱动电路选用L298N，采用双桥驱动，直流12V供电，使能接高电平，INK IN3分别接所述单片机输出的PWM波，IN2、IN4接地或置低，0UT1、0UT2接所述四轮小车后轮左方直流电机，0UT3、0UT4接所述四轮小车后轮右方直流电机。9.根据权利要求2所述的智能遥控小车，其特征在于:所述舵机连接所述四轮小车的两前轮。
【专利摘要】本实用新型提供了一种智能遥控小车，包括遥控器和车体，车体前端安装有超声波传感器模块，车体上还设置有控制模块；遥控器包括单片机、按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块，按键阵、显示模块、无线收发模块和电源模块分别与单片机连接；控制模块包括单片机、舵机、稳压模块、电机驱动模块、无线收发模块和电源模块，电源模块分别连接有稳压模块和舵机，稳压模块分别连接有超声波传感器模块和单片机，单片机上连接有舵机、电机驱动模块、无线收发模块和超声波传感器模块。该智能遥控小车可在行驶过程中灵活转向；并可以在手动操控的同时自动避障，能够成功防止由操作不当造成的前方撞击，并且能够在LCD屏幕实时显示参数。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN205068163
【申请号】CN201520810713
【发明人】夏彤, 叶晓涵, 胡婷
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月19日