專利名稱：一種智能玩具小車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種智能玩具小車技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種受程序控制的智能玩具小車。
背景技術(shù)：
[0002]申請(qǐng)?zhí)枮?00920110844.6的專利中公開(kāi)了一種智能可編程玩具車，具有編程的特點(diǎn)，存在的缺點(diǎn)是:編程的硬件僅僅是小車上的幾個(gè)按鍵，不能達(dá)到細(xì)致編程的效果；傳感器是紅外傳感器，壽命有限，由于前瞻較短限制了小車的行駛速度；核心控制芯片PIC16C877，主頻較低，不能滿足較復(fù)雜程序設(shè)計(jì)，難以搭載系統(tǒng)。[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01220217927.7的專利中公開(kāi)了一種智能玩具車，采用為32位MK60微控制器，采用激光循跡方案，前瞻遠(yuǎn)，速度閉環(huán)控制，小車能夠自主高速行駛。缺點(diǎn)是:缺乏調(diào)試功能，當(dāng)用戶希望按自己意愿改變程序時(shí)無(wú)從下手；激光傳感器不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致采集到的信息出錯(cuò)，繼而導(dǎo)致車子行駛不正常。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種智能玩具小車，采集模塊采用攝像頭采集數(shù)據(jù)，解決了紅外、激光傳感器前瞻太低，限制車速，限制跑道形狀的缺點(diǎn)。并且克服了其他傳感器壽命短的缺點(diǎn)。[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:[0006]一種智能玩具小車，包括主控芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、無(wú)線通信模塊、聲光模塊及電源模塊，所述主控芯片分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、聲光模塊、無(wú)線通信模塊連接，所述主控芯片是基于 ARM Cortex -M3 內(nèi)核的 32 位的 CPU STM32F103ZET6。[0007]本實(shí)用新型的有益效果在于:[0008]1、小車運(yùn)行完全由編程控制，可在鋪設(shè)的跑道上自主運(yùn)行；[0009]2、采集模塊使用0V7620的攝像頭，采集數(shù)據(jù)量多，前瞻遠(yuǎn)，能夠相對(duì)于紅外、激光等傳感器更早提前處理，硬件壽命大大提高；[0010]3、無(wú)線傳輸模塊能夠?qū)崟r(shí)連接小車處理器與上位機(jī)，進(jìn)行當(dāng)前參數(shù)顯示以及實(shí)時(shí)控制用。在沒(méi)有無(wú)線傳輸模塊時(shí)，車子也能正常運(yùn)行，但是運(yùn)行效果會(huì)單一；[0011]4、控制器采用的STM32F103ZET6主頻72M，具有多任務(wù)處理能力；[0012]5、行駛速度快，在一般跑道上能夠有3m/s的平均速度，當(dāng)跑道鋪設(shè)半徑較小時(shí)，由于慣性存在，平均速度會(huì)有所降低`。


[0013]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0014]圖1為本實(shí)用新型的硬件系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，一種智能玩具小車，包括主控芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、無(wú)線通信模塊、聲光模塊及電源模塊，所述主控芯片分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、聲光模塊、無(wú)線通信模塊連接，所述主控芯片是基于ARM Cortex -M3內(nèi)核的32位的CPU STM32F103ZET6，最高72MHZ工作頻率。所述電源模塊采用LT1117為主控芯片供電，采用TL1963A為舵機(jī)部分供電。所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用全橋驅(qū)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊采用3010舵機(jī)。所述編碼器模塊采用500線的E6A2-CW3C。所述聲光模塊由多個(gè)彩色高亮LED和蜂鳴器組成。 所述攝像頭I旲塊的型號(hào)為0V7620。運(yùn)行過(guò)程:采用循環(huán)運(yùn)行，每個(gè)循環(huán)完成以下功能。攝像頭采集模塊信息被主控芯片采集到內(nèi)存中后，處理器對(duì)信息進(jìn)行處理，提取出相對(duì)于賽道的偏差，經(jīng)計(jì)算得到轉(zhuǎn)向舵機(jī)偏轉(zhuǎn)量輸出給轉(zhuǎn)向舵機(jī)。編碼器模 塊將當(dāng)前轉(zhuǎn)速提供給處理器后，處理器根據(jù)當(dāng)前跑道狀況計(jì)算出一個(gè)決定速度的量送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制下，電機(jī)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)速。當(dāng)采用聯(lián)機(jī)模式時(shí)，上位機(jī)端的控制信息通過(guò)無(wú)線模塊輸入到處理器，處理器將命令、參數(shù)分類后設(shè)置到當(dāng)前運(yùn)行的程序的參數(shù)中的，達(dá)到實(shí)時(shí)控制車子運(yùn)行的效果。同時(shí)，車子當(dāng)前運(yùn)行的參數(shù)也會(huì)通過(guò)無(wú)線模塊實(shí)時(shí)傳輸給上位機(jī)進(jìn)行顯示。系統(tǒng)軟件組成:分別編寫圖像采集任務(wù)、速度采集任務(wù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理任務(wù)、無(wú)線通信任務(wù)。圖像采集任務(wù)，負(fù)責(zé)跑道上圖像采集，將采集到的數(shù)據(jù)存放在系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)。速度采集任務(wù),負(fù)責(zé)采集當(dāng)前表征速度大小的值,賦值給速度變量。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理任務(wù)，負(fù)責(zé)根據(jù)跑到信息得到偏差，計(jì)算出轉(zhuǎn)向舵機(jī)控制值并輸出；根據(jù)速度信息得到偏差，計(jì)算驅(qū)動(dòng)模塊控制值并輸出；根據(jù)控制值修改當(dāng)前控制參數(shù)，并適時(shí)反饋當(dāng)前各個(gè)參數(shù)；根據(jù)當(dāng)前跑道狀況，輸出給聲光模塊相應(yīng)的參數(shù)。無(wú)線通信任務(wù)，負(fù)責(zé)將上位機(jī)端的控制信號(hào)傳輸給處理器，將信息寫到控制內(nèi)存區(qū)，并將各參數(shù)信息向上位機(jī)發(fā)送。車子能夠在預(yù)設(shè)跑道上自主行駛。另外留出接口，通過(guò)無(wú)線與電腦端的上位機(jī)連接，通過(guò)上位機(jī)可以修改關(guān)于車子行駛的各種參數(shù)，包括攝像頭采集數(shù)據(jù)格式、舵機(jī)電機(jī)PID參數(shù)、一系列閾值等參數(shù)，并且在上位機(jī)顯示完整程序以及各參數(shù)在程序中的位置，為用戶學(xué)習(xí)智能車原理提供了完善的條件。車身上設(shè)置多處LED及背光的彩色貼花和蜂鳴器，給車子展示出美觀的外表和生動(dòng)的形象。以上公開(kāi)的僅為本專利的具體實(shí)施例，但本專利并非局限于此，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，做出的變形應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種智能玩具小車，其特征在于:包括主控芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、無(wú)線通信模塊、聲光模塊及電源模塊，所述主控芯片分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、聲光模塊、無(wú)線通信模塊連接，所述主控芯片是基于ARM Cortex -M3內(nèi)核的32位的CPU STM32F103ZET6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能玩具小車，其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用全橋驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能玩具小車，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊采用3010舵機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能玩具小車，其特征在于:所述聲光模塊由多個(gè)彩色高亮LED和蜂鳴 器組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能玩具小車，包括主控芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、無(wú)線通信模塊、聲光模塊及電源模塊，所述主控芯片分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向舵機(jī)模塊、攝像頭采集模塊、編碼器模塊、聲光模塊、無(wú)線通信模塊連接，采集模塊采用攝像頭采集數(shù)據(jù)，解決了紅外、激光傳感器前瞻太低，限制車速，限制跑道形狀的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)A63H17/36GK203108202SQ20132011949
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月17日
發(fā)明者郭奇蕊, 劉磊, 孟令仁, 邵明明 申請(qǐng)人:郭奇蕊