本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種障礙物探測模塊。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電子設(shè)備各式各樣，這些電子設(shè)備通常包括一整塊電路板，電路板上設(shè)置各種電子元件來實(shí)現(xiàn)一定的電子功能。比如實(shí)現(xiàn)聲音播放功能、圖像處理功能等等。但是目前的電子設(shè)備，其電子部分均為一整塊電路板，當(dāng)電路板上某一個元件發(fā)生故障時，則整個電路板均無法工作，整個電子設(shè)備就無法實(shí)現(xiàn)原有的電子功能。對于普通用戶來講，只能將該電子設(shè)備丟棄，從而形成了電子垃圾和資源浪費(fèi)的問題。

另外一方面，現(xiàn)在越來越多的玩家希望自己動手制作各種各樣的電子設(shè)備，或者對原有的電子設(shè)備進(jìn)行改裝，現(xiàn)有的電子設(shè)備大都是不可拆卸的，即使拆卸也很可能導(dǎo)致產(chǎn)品無法恢復(fù)。由于從電子器件的功能性分類，大概有三類：傳感類電子器件，比如話筒、物理按鍵、紅外傳感器和溫濕度傳感器等等；控制類電子器件，比如各類型微控制器；反饋類電子器件，比如揚(yáng)聲器、伺服電機(jī)和驅(qū)動器等等。另外還有一些通訊類電子器件、電源等等電子器件，綜上可以認(rèn)識到如果將各類電子器件做成單一的功能模塊，并且提供統(tǒng)一接口的平臺，那么用戶可以自由組裝想要的電子設(shè)備。

因此有必要提供一種可以很方便地相互拼裝的電子積木模塊，一方面在電子設(shè)備的某一元件發(fā)生損壞時，可以僅替換該部分元件來減少浪費(fèi)。另外一方面可以滿足用戶自己動手制作電子設(shè)備或者改裝電子設(shè)備的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明一方面提供了一種障礙物探測模塊，其技術(shù)方案如下：

一種障礙物探測模塊，其包括：一個矩形電路板，和設(shè)置在所述矩形電路板上的紅外發(fā)光二極管、紅外探測器、可調(diào)電位器及四針插座；所述紅外發(fā)光二極管用于發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光在傳播過程中遇到障礙物時發(fā)生反射并反射回所述障礙物探測模塊；所述紅外探測器用于探測反射紅外光是否存在并輸出高低電平信號；所述可調(diào)電位器能夠調(diào)節(jié)所述紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率，以實(shí)現(xiàn)對所述障礙物探測模塊的最大探測距離的調(diào)節(jié)；所述四針插座的一個導(dǎo)電端與所述紅外探測器的輸出端連接以輸出所述紅外探測器的高低電平信號。

在一個具體實(shí)施例中，所述可調(diào)電位器包括可調(diào)電阻，所述可調(diào)電阻的一端通過設(shè)置在所述矩形電路板上的第一電阻與電源端連接，另一端連接所述紅外發(fā)光二極管的陽極。

在一個具體實(shí)施例中，所述矩形電路板上還設(shè)置有調(diào)制電路及第一三極管，所述調(diào)制電路的輸出端連接所述第一三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的集電極連接所述紅外發(fā)光二極管的陰極；所述發(fā)射調(diào)制電路生成預(yù)定頻率的方波信號以實(shí)現(xiàn)對所述紅外發(fā)光二極管的調(diào)制，使得所述紅外發(fā)射器發(fā)出具有所述預(yù)定頻率的脈沖形態(tài)的紅外光。

在一個具體實(shí)施例中，所述紅外探測器包括三個導(dǎo)電端子，分別為第一導(dǎo)電端子、第二導(dǎo)電端子及第三導(dǎo)電端子，所述第一導(dǎo)電端子連接電源，所述第二導(dǎo)電端子接地，所述第三導(dǎo)電端子為所述紅外探測器的輸出端。

在一個具體實(shí)施例中，所述四針插座包括絕緣本體和絕緣本體內(nèi)的四個導(dǎo)電端子，分別為第一導(dǎo)電端子、第二導(dǎo)電端子、第三導(dǎo)電端子及第四導(dǎo)電端子，其中：所述第一導(dǎo)電端子接電源，第二導(dǎo)電端子接所述紅外探測器的輸出端以輸出所述紅外探測器的高低電平信號，所述第三導(dǎo)電端子懸空，所述第四導(dǎo)電端子接地。

在一個具體實(shí)施例中，所述矩形電路板上還設(shè)置有第二三極管、第四電阻、第五電阻及第六電阻，所述第二三極管的基極通過所述第五電阻連接所述紅外探測器的輸出端，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的集電極通過所述第六電阻連接電源，所述第二三極管的集電極同時連接所述四針插座的第二導(dǎo)電端子，所述第四電阻串聯(lián)在所述紅外探測器的第一導(dǎo)電端子與第三導(dǎo)電端子之間。

在一個具體實(shí)施例中，所述矩形電路板上還設(shè)置有LED信號燈，所述LED信號燈與所述紅外探測器的輸出端連接，當(dāng)所述紅外探測器的輸出端輸出高電平時，所述LED信號燈發(fā)光。

在一個具體實(shí)施例中，所述矩形電路板上穿設(shè)有四個圓形小孔。

在一個具體實(shí)施例中，所述矩形電路板的邊沿設(shè)有卡口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的障礙物探測模塊為只提供障礙物探測功能的單一功能模塊，結(jié)合其他功能模塊可以由用戶自由組裝成想要的電子設(shè)備或者改裝電子設(shè)備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的障礙物探測模塊在一個實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)方框圖；和

圖2為本發(fā)明的障礙物探測模塊在一個實(shí)施例中的部分電路示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明中的障礙物探測模塊為只提供紅外探測功能的單一功能模塊，其能夠探測到距離其一定距離(最大探測距離)內(nèi)的障礙物，并能通過可調(diào)電位器調(diào)節(jié)其最大探測距離的長短。

請參考圖1，其示出了本發(fā)明的障礙物探測模塊100在一個實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。所述障礙物探測模塊100包括一個矩形電路板101，所述矩形電路板上設(shè)置有紅外發(fā)光二極管102、紅外探測器104、可調(diào)電位器105及四針插座106。

本發(fā)明不對上述器件的具體設(shè)置位置進(jìn)行限定，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體需要進(jìn)行靈活設(shè)置。

所述矩形電路板101上穿設(shè)有四個圓形小孔108，通過所述圓形小孔108，可以方便地將本發(fā)明的障礙物探測模塊100安裝至其他功能模塊或電子設(shè)備上。在其他一些實(shí)施例中，也可以在所述矩形電路板101的邊沿處設(shè)置連接卡口(未圖示)，通過卡口將所述障礙物探測模塊100卡扣至其他功能模塊或電子設(shè)備上。

所述紅外發(fā)光二極管102用于發(fā)射紅外光，當(dāng)其所發(fā)出的紅外光在傳播過程中遇到障礙物時會發(fā)生反射并反射回所述障礙物探測模塊100并被所述紅外探測器104所探測。

所述紅外探測器104未接受到反射紅外光時(說明在所述障礙物探測模塊100的最大探測距離內(nèi)不存在障礙物)，其輸出端發(fā)出一個低電平信號；而當(dāng)紅外探測器104接受到反射紅外光時(說明在所述障礙物探測模塊100的最大探測距離內(nèi)存在障礙物)，其輸出端發(fā)出一個高電平信號。

所述可調(diào)電位器105能夠調(diào)節(jié)所述紅外發(fā)光二極管102的發(fā)射功率，以實(shí)現(xiàn)對所述障礙物探測模塊100的最大探測距離的調(diào)節(jié)。

所述紅外發(fā)光二極管102的發(fā)射功率越高，其發(fā)出的紅外光的衰減越慢，從而所述障礙物探測模塊100的最大探測距離越長。

所述四針插座106的一個導(dǎo)電端與所述紅外探測器104的輸出端連接以輸出所述紅外探測器104的高低電平信號。

請參考圖2，所述可調(diào)電位器105包括可調(diào)電阻RP，所述可調(diào)電阻RP的一端通過設(shè)置在所述矩形電路板101上的第一電阻R1與電源VCC連接，另一端連接所述紅外發(fā)光二極管102的陽極。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP的阻值，可以改變電源VCC提供給所述紅外發(fā)光二極管102的電流大小，從而調(diào)節(jié)所述紅外發(fā)光二極管102的發(fā)射功率。可調(diào)電阻RP的阻值越大，電源VCC提供給所述紅外發(fā)光二極管102的電流越小，所述紅外發(fā)光二極管102的紅外光發(fā)射功率相應(yīng)越低。反之，可調(diào)電阻RP的阻值越小，電源VCC提供給所述紅外發(fā)光二極管102的電流越大，所述紅外發(fā)光二極管102的紅外光發(fā)射功率相應(yīng)越高。

結(jié)合圖1，請繼續(xù)參考圖2，所述矩形電路板101上還設(shè)置有調(diào)制電路103及第一三極管Q1，所述調(diào)制電路103的輸出端連接所述第一三極管Q1的基極，所述三極管Q1的發(fā)射極接地，所述第一三極管Q1的集電極連接所述紅外發(fā)光二極管102的陰極。

所述發(fā)射調(diào)制電路103生成預(yù)定頻率的方波信號以實(shí)現(xiàn)對所述紅外發(fā)光二極管102的調(diào)制，使得紅外發(fā)光二極管102發(fā)出具有所述預(yù)定頻率的脈沖形態(tài)的紅外光。

采用調(diào)制電路生成一定頻率的方波信號對包括紅外發(fā)光二極管等各類光源進(jìn)行調(diào)制以實(shí)現(xiàn)脈沖光發(fā)射是光電技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的常規(guī)技術(shù)手段，所述調(diào)制電路103的電路結(jié)構(gòu)并非本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容。

本實(shí)施例中，所述調(diào)制電路103包括有第一邏輯芯片G1、第二邏輯芯片G2、第三邏輯芯片G3、第四邏輯芯片G4、第一電容C1、第二電阻R2及第三電阻R3。其中，所述第一邏輯芯片G1、第二邏輯芯片G2、第三邏輯芯片G3及第四邏輯芯片G4均采用型號為SN74HC00DR的與非門邏輯芯片，所述第一電容C1的容值為1nF，第二電阻的阻值為12千歐，第三電阻R3的阻值為100千歐。本實(shí)施例中的所述調(diào)制電路103能生成頻率為38kHz的方波信號。

在其他實(shí)施例中，可以根據(jù)實(shí)際需要，選擇其他類型的電子元件及電路結(jié)構(gòu)搭建所述調(diào)制電路103，當(dāng)然也可以選用現(xiàn)成的集成調(diào)制電路芯片，以完成對所述紅外發(fā)射器102的調(diào)制。

所述紅外探測器104包括三個導(dǎo)電端子，分別為第一導(dǎo)電端子、第二導(dǎo)電端子及第三導(dǎo)電端子，所述第一導(dǎo)電端子連接電源VCC，以提供給所述紅外探測器104合適的偏置，所述第二導(dǎo)電端子接地，所述第三導(dǎo)電端子為所述紅外探測器104的輸出端。

所述四針插座106包括絕緣本體和絕緣本體內(nèi)的四個導(dǎo)電端子，分別為第一導(dǎo)電端子VCC、第二導(dǎo)電端子RX、第三導(dǎo)電端子NC及第四導(dǎo)電端子GND，其中：所述第一導(dǎo)電端子VCC接電源VCC，第二導(dǎo)電端子RX接所述紅外探測器104的輸出端以輸出所述紅外探測器104的高低電平信號，所述第三導(dǎo)電端子NC懸空，所述第四導(dǎo)電端子GND接地。

將所述四針插座106的第二導(dǎo)電端子RX可以與其他的功能模塊接連，可以將紅外探測器104的產(chǎn)生高低電平信號傳輸給其他的功能模塊以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

請繼續(xù)參考圖2，所述矩形電路板101上還設(shè)置有第二三極管Q2、第四電阻R4、第五電阻R5及第六電阻R6，所述第二三極管Q2的基極通過所述第五電阻R5連接所述紅外探測器104的輸出端，所述第二三極管Q2的發(fā)射極接地，所述第二三極管Q2的集電極通過所述第六電阻R6連接電源VCC，所述第二三極管Q2的集電極還連接所述四針插座106的第二導(dǎo)電端子RX，所述第四電阻R4串聯(lián)在所述紅外探測器104的第一導(dǎo)電端子與第三導(dǎo)電端子之間。

所述第二三極管Q2將所述紅外探測器104輸出的高低電平信號放大，然后將放大后的高低電平信號傳輸至所述四針插座106的第二導(dǎo)電端子RX。

請繼續(xù)參考圖2，所述矩形電路板101上還設(shè)置有LED信號燈107，所述LED信號燈107與所述紅外探測器104的輸出端連接。當(dāng)所述紅外探測器104的輸出端輸出低電平時，所述LED信號燈不發(fā)光，說明附近不存在障礙物；當(dāng)所述紅外探測器104的輸出端輸出高電平時，所述LED信號燈107發(fā)光，以提醒用戶附近存在障礙物。

上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實(shí)施方式所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式。