基于三轴重力加速度传感器控制的信息采集救援车的制作方法
【专利摘要】本实用新型的基于三轴重力加速度传感器控制的信息采集救援车，涉及一种救援车，是由单片机、无线通讯模块和数据显示器构成，所述的单片机分别连接了三轴加速度传感器、无线通讯模块、电机驱动模块、摄像头和环境参数传感器，三轴加速度传感器和无线通讯模块分别与数据接收模块电路连接，数据接收模块与数据显示器电路连接，电机驱动模块与强磁电机电路连接。其中的环境参数传感器包括超声波传感器、红外传感器、火焰传感器、温度传感器和烟雾传感器。本实用新型突发事件的环境参数的采集，其不但可以单手操作也可以通过手持设备的角度倾斜对救援车进行精准控制，大大节省数据采集时间，为救援作好充分的准备，极大的提高了救援的成功率。
【专利说明】基于三轴重力加速度传感器控制的信息采集救援车
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种具有信息采集功能的救援车，尤其涉及一种基于三轴重力加 速度传感器控制的信息采集救援车。
【背景技术】
[0002] 当发生诸如地震、火灾、危险品爆炸等突发事件，事故发生地极易发生次生灾害， 次生灾害一旦发生，不但给救援带来更大的困难，也极大的威胁到救援人员的人身安全。为 了避免次生危害的发生，救援人员在救援前多会使用救援车对现场的环境进行勘察，现有 的救援车为摇杆或按键式操作，其灵敏度低、可控性差，若环境勘测时间过长，不但会延误 救援的时间，被救和施救人员的人身安全也会受到威胁。
【发明内容】
[0003] 本实用新型对于上述现有技术的不足，提供了一种基于三轴重力加速度传感器控 制的信息采集救援车，实现了在恶劣的环境条件下，通过三轴加速度传感器对援救车进行 控制，这种控制的好处是操作人员不必双手持遥控器操作，只需单手给予一定的倾斜角度 就可将角度信号转换为对应的电机控制信号。
[0004] 本实用新型的基于三轴重力加速度传感器控制的信息采集救援车，是由单片机、 无线通讯模块和数据显示器构成，所述的单片机分别连接了三轴加速度传感器、无线通讯 模块、电机驱动模块、摄像头和环境参数传感器，三轴加速度传感器和无线通讯模块分别与 数据接收模块电路连接，数据接收模块与数据显示器电路连接，电机驱动模块与强磁电机 电路连接。其中的环境参数传感器包括超声波传感器、红外传感器、火焰传感器、温度传感 器和烟雾传感器。
[0005] 作为本实用新型的进一步改进，所述的单片机采用STM32F103ZET6单片机、三轴 加速度传感器采用ADXL345三轴加速度传感器、无线通讯模块采用NRF24L01无线通讯模 块、数据显示器采用TFTIXD显示屏。
[0006] 本实用新型的基于三轴重力加速度传感器控制的信息采集救援车，用于诸如地 震、火灾、危险品爆炸等突发事件的环境参数的采集，实现了人对救援车的"感应"控制，其 不但可以单手操作也可以通过手持设备的角度倾斜对救援车进行精准控制，其控制程度远 远高于摇杆和按键式操作，大大节省数据采集时间，救援车随车配备的环境参数传感器和 高清摄像头可实时传回数据信息，在救援行动前进行必要的环境分析，为救援作好充分的 准备，极大的提高了救援的成功率，也降低了恶劣的环境对救援人员人身安全造成的威胁。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是本实用新型系统结构框图；
[0008] 图2是本实用新型环境参数控制模块图；
[0009] 图3是本实用新型加速度传感器控制模块图；
[0010] 图4是本实用新型电机驱动模块图；
[0011] 图5是本实用新型IXD显示屏电路；
[0012] 图6信息采集车手持端总体框图；
[0013] 图7是本实用新型PWM控制信号端框图。
【具体实施方式】
[0014] 如图1所示，是由单片机1、无线通讯模块3和数据显示器4构成，所述的单片机1 分别连接了三轴加速度传感器2、无线通讯模块3、电机驱动模块7、摄像头5和环境参数传 感器，三轴加速度传感器2和无线通讯模块3分别与数据接收模块6电路连接，数据接收模 块6与数据显示器4电路连接，电机驱动模块7与强磁电机8电路连接；其中的环境参数传 感器包括超声波传感器9、红外传感器10、火焰传感器11、温度传感器12和烟雾传感器13。
[0015] 所述的单片机1采用STM32F103ZET6单片机、三轴加速度传感器2采用ADXL345三 轴加速度传感器、无线通讯模块3采用NRF24L01无线通讯模块、数据显示器4采用TFTIXD 显示屏。
[0016] 其中的STM32F103ZET6单片机1控制电路主要是用来处理回传数据控制信号等， 这款单片机是增强型32位基于ARM核心的带512K字节闪存的微控制器其中有USB、CAN、 11个定时器、3个ADC、13个通信接口，最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问时 可达1. 25 DMips/MHz，用它其中一个定时器实现PWM信号输出提供电机驱动信号，很好的 避免了定时器复用带来的多器件之间的冲突。大容量存储空间不用外加存储器。各种通讯 接口齐全方便外接通讯。来自加速度传感器的倾斜角度信息传至单片机，单片机将角度信 号转换为对应的电机驱动信号发给车体CPU，体CPU将这一信号转化为PWM信号驱动电机。 来自外界环境的参数信息经车体CPU处理后经无线模块发回手持终端由终端CPU再由其处 理将信号显示在IXD显示屏上。
[0017] 三轴加速度传感器2电路主要是用来实现手持端遥控车体运动的，其原理是将手 持端倾角度转换为电机控制信号，当手持设备保持水平A时保持输出Z的Ig倍，其他为0， 当X轴变化时X轴相对于水平面的角度发生变化，角度为负值时输出信号控制车体前进，正 值是车体后退，同理用Y轴来控制车体的左右方向，小车采用L298N电机驱动模块来驱动两 个强磁电机，通过软件控制PWM信号接在模块ENA、ENB控制电机转速达到控制车速的目的， 模块上INl，IN2, IN3, IM接在四个I/O 口上控制电机正反转实现转弯。
[0018] 表1运行姿态与角度关系
[0019]
【权利要求】
1. 基于三轴重力加速度传感器控制的信息采集救援车，是由单片机（1)、无线通讯模 块（3)和数据显示器（4)构成，其特征在于所述的单片机（1)分别连接了三轴加速度传感 器（2)、无线通讯模块（3)、电机驱动模块（7)、摄像头（5)和环境参数传感器，三轴加速度传 感器（2 )和无线通讯模块（3 )分别与数据接收模块（6 )电路连接，数据接收模块（6 )与数据 显示器（4)电路连接，电机驱动模块（7)与强磁电机（8)电路连接；其中的环境参数传感器 包括超声波传感器（9)、红外传感器（10)、火焰传感器（11)、温度传感器（12)和烟雾传感器 (13)。
2. 如权利要求1所述的基于三轴重力加速度传感器控制的信息采集救援车，其特征在 于所述的单片机（1)采用STM32F103ZET6单片机、三轴加速度传感器（2)采用ADXL345三轴 加速度传感器、无线通讯模块（3)采用NRF24L01无线通讯模块、数据显示器（4)采用TFTIXD 显示屏。
【文档编号】B60L15/20GK204123979SQ201420605207
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】江雨泽, 侯士波, 王嫄嫄, 张锦鸿, 刘冬洋, 赵旭 申请人:东北石油大学