一种智能车控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及机器人应用技术领域，尤其涉及一种智能车控制系统。
【背景技术】
[0002]自从1954年美国巴里特电气公司第一次成功的研制了自动引导智能汽车系统，并将它成功运用到物流方面，标志着智能汽车的诞生，而我国关于智能汽车的研究起步相对较晚，开始于上世纪80年代。智能车控制系统系统是一个复杂的系统，它融合了信息检测、数据处理、路径规划、控制算法、驱动控制等相关技术，在一定程度上智能车辆的控制水平高低，体现了一个国家的自动化技术的发展水平。
[0003]当前劳动力成本的提高为机器人的应用打开了广阔的空间，智能车作为一种移动机器人，完全可以代替人从事一些简单重复性的工作，如物流仓储、搬运、工厂生产中原材料的配送等场合，可有效降低生产成本，提高工作效率。
[0004]为了使设计的智能车符合工厂环境的应用要求，智能车的控制系统需具有较高的控制精度、一定的抗干扰能力、较高的性价比及可扩充要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种智能车控制系统。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种智能车控制系统，其特征在于:包括主控芯片(I)、锂电池(9)、以及与主控芯片(I)的信号输入端连接的路径识别单元(7)、车速检测单元(8)、电源管理单元(10)和与主控芯片(I)的信号输出端连接的转向舵机控制单元(2)、液晶显示单元(3)、直流驱动电机控制单元(4)，电源管理单元(10)的信号输入端与锂电池(9)连接，直流驱动电机控制单元(4)的信号输出与左驱动轮电机(5)、右驱动轮电机(6)控制连接。
[0008]所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述主控芯片采用了抗干扰能力强、工作频率高的Freescalel6位单片机MC9S12XS128B。
[0009]所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述锂电池(9)为系统其它单元供电，采用8V、2200mAh锂电池。
[0010]所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述路径识别单元(7)采用由红外接收管TO333-B和发射管TASL6200构成的传感器，本装置设计的PCB板上排采用9个传感器一字排列，下排采用5个一字排列的传感器阵列架构。
[0011]所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述车速检测单元(8)采用了E6A2-CW3C旋转编码器作为测速传感器。
[0012]所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述直流驱动电机控制单元(4)的驱动芯片采用H桥式驱动芯片MC33886。
[0013]本实用新型的原理是:
[0014]主控芯片采用Freesalel6位单片机MC9S12XS128，主要完成传感器所采集信号的处理及舵机和直流驱动电机控制信号的输出；电源管理单元通过降压、稳压方式将锂电池电压调节为各功能单元所需的工作电源;路径识别单元采用红外光电传感器作为路径识别元件;车速检测单元主要作为小车速度闭环控制的检测环节，采用旋转编码器作为车速检测传感器;液晶显示单元可以将系统当前状态的重要参数(小车速度、电源电压)通过LCD显示，提供了良好的人机接口功能;转向舵机控制单元通过加长舵机的力臂来提高舵机的响应速度;所述直流驱动电机控制单元采用集成H桥芯片MC33886。
[0015]本实用新型的优点是:
[0016]本实用新型无需人为干预，实现自动寻迹功能；采用模块化设计不仅使系统具有很好的可扩展性，而且可增强系统的抗干扰能力提高可靠性;本实用新型采用价格低性能可靠的红外传感器感知环境信息，在保证系统有效工作的同时，可有效降低系统的设计成本。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型控制结构示框图。
[0018]图2a为本实用新型的主控芯片及转向舵机供电电路示意图。
[0019]图2b为本实用新型外围单元供电电路示意图。
[0020]图3为本实用新型路径识别单元的传感器电路示意图。
[0021 ]图4为本实用新型直流驱动电机控制单元电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合说明书附图与具体实施例对本实用新型进行进一步说明。如图1所示，一种智能车控制系统，包括主控芯片MC9S12XS128B 1、锂电池9、电源管理单元10、路径识别单元7、车速检测单元8、转向舵机控制单元2、液晶显示单元3、直流驱动电机控制单元4、左驱动轮电机5、右驱动轮电机6。
[0023]锂电池9为系统其它单元供电，选用8V、2200mAh锂电池。
[0024]电源管理单元10的输出电压设定为三个等级:7.2￥，6.5￥，5￥，采用三片1^2940稳压芯片将锂电池9电源稳压为5V后分别为主控芯片1、路径识别单元7、车速检测单元8、液晶显示单元3提供工作电压;采用普通二极管将锂电池9电压降压至6.5V左右后供给转向舵机控制单元2 ； 7.2V输出直接给左驱动轮电机5、右驱动轮电机6供电。
[0025]驱动芯片采用H桥式驱动芯片MC33886，其INl和IN2端口用于接收主控芯片I输出的HVM调速信号，OUTl、0UT2端分别接直流驱动电机电枢的两端。考虑到驱动能力和自动刹车问题，本实用新型采用两块MC33886芯片并联以减小驱动电路的压降，延长电源的利用时间。该直流驱动电机控制单元可以很方便实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。
[0026]路径识别单元7传感器采用反应时间快，灵敏度高的红外接收管TO333-B和发射管TASL6200组合而成，所设计电路上排采用9个传感器一字排列，下排采用5个一字排列，检测原理:发射管发射光经过道路反射到接收管，当检测到黑线时接收管输出低电平，检测到白线时接收管输出高电平，并将检测的信号通过比较器送给核心板主控芯片I，通过软件处理实现小车的自动循迹。
[0027]舵机转向直接使用主控芯片I输出的PWM脉冲信号驱动，主控芯片I输出不同的占空比对应不同的转动角度。
[0028]车速检测单元8采用了E6A2-CW3C旋转编码器作为测速传感器，该传感器测速精度高、体积小重量轻，可与主控芯片I直接接口。
【主权项】
1.一种智能车控制系统，其特征在于:包括主控芯片(I)、锂电池(9)、以及与主控芯片(I)的信号输入端连接的路径识别单元(7)、车速检测单元(8)、电源管理单元(10)和与主控芯片(I)的信号输出端连接的转向舵机控制单元(2)、液晶显示单元(3)、直流驱动电机控制单元(4)，电源管理单元(10)的信号输入端与锂电池(9)连接，直流驱动电机控制单元(4)的信号输出与左驱动轮电机(5)、右驱动轮电机(6)控制连接。2.根据权利要求1所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述主控芯片采用了抗干扰能力强、工作频率高的Freescalel6位单片机MC9S12XS128B。3.根据权利要求1所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述锂电池(9)为系统其它单元供电，采用8V、2200mAh锂电池。4.根据权利要求1所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述路径识别单元(7)采用由红外接收管Η)333-Β和发射管TASL6200构成的传感器。5.根据权利要求1所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述车速检测单元(8)采用了 E6A2-CW3C旋转编码器作为测速传感器。6.根据权利要求1所述的一种智能车控制系统，其特征在于:所述直流驱动电机控制单元(4)的驱动芯片采用H桥式驱动芯片MC33886。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能车控制系统，包括主控芯片(1)、锂电池(9)、以及与主控芯片(1)的信号输入端连接的路径识别单元(7)、车速检测单元(8)、电源管理单元(10)和与主控芯片（1）的信号输出端连接的转向舵机控制单元(2)、液晶显示单元(3)、直流驱动电机控制单元(4)，电源管理单元(10)的信号输入端与锂电池（9）连接，直流驱动电机控制单元(4)的信号输出与左驱动轮电机(5)、右驱动轮电机(6)控制连接。本实用新型采用价格低性能可靠的红外传感器感知环境信息，实现了小车的自主控制功能，其技术可推广到工业应用场合。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN205210682
【申请号】CN201520938111
【发明人】郭一军, 赵磊, 段杏林, 陈佩军, 刘胜荣
【申请人】黄山学院
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月20日