[实用新型]一种智能玩具小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种受程序控制的智能玩具小车。

背景技术

申请号为200920110844.6的专利中公开了一种智能可编程玩具车，具有编程的特点，存在的缺点是：编程的硬件仅仅是小车上的几个按键，不能达到细致编程的效果；传感器是红外传感器，寿命有限，由于前瞻较短限制了小车的行驶速度；核心控制芯片PIC16C877，主频较低，不能满足较复杂程序设计，难以搭载系统。

申请号为201220217927.7的专利中公开了一种智能玩具车，采用为32 位MK60微控制器，采用激光循迹方案，前瞻远，速度闭环控制，小车能够自主高速行驶。缺点是：缺乏调试功能，当用户希望按自己意愿改变程序时无从下手；激光传感器不稳定，容易导致采集到的信息出错，继而导致车子行驶不正常。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种智能玩具小车，采集模块采用摄像头采集数据，解决了红外、激光传感器前瞻太低，限制车速，限制跑道形状的缺点。并且克服了其他传感器寿命短的缺点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能玩具小车，包括主控芯片、电机驱动模块、转向舵机模块、摄像头采集模块、编码器模块、无线通信模块、声光模块及电源模块，所述主控芯片分别与电机驱动模块、转向舵机模块、摄像头采集模块、编码器模块、声光模块、无线通信模块连接，所述主控芯片是基于ARM Cortex -M3 内核的32位的CPU STM32F103ZET6。

本实用新型的有益效果在于：

1、小车运行完全由编程控制，可在铺设的跑道上自主运行；

2、采集模块使用OV7620的摄像头，采集数据量多，前瞻远，能够相对于红外、激光等传感器更早提前处理，硬件寿命大大提高；

3、无线传输模块能够实时连接小车处理器与上位机，进行当前参数显示以及实时控制用。在没有无线传输模块时，车子也能正常运行，但是运行效果会单一；

4、控制器采用的STM32F103ZET6主频72M，具有多任务处理能力；

5、行驶速度快，在一般跑道上能够有3m/s的平均速度，当跑道铺设半径较小时，由于惯性存在，平均速度会有所降低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的硬件系统示意图。

具体实施方式

如图所示，一种智能玩具小车，包括主控芯片、电机驱动模块、转向舵机模块、摄像头采集模块、编码器模块、无线通信模块、声光模块及电源模块，所述主控芯片分别与电机驱动模块、转向舵机模块、摄像头采集模块、编码器模块、声光模块、无线通信模块连接，所述主控芯片是基于ARM Cortex -M3内核的32位的CPU STM32F103ZET6，最高72MHZ工作频率。

所述电源模块采用LT1117为主控芯片供电，采用TL1963A为舵机部分供电。

所述电机驱动模块采用全桥驱动。

所述转向舵机模块采用3010舵机。

所述编码器模块采用500线的E6A2-CW3C。

所述声光模块由多个彩色高亮LED和蜂鸣器组成。

所述摄像头模块的型号为OV7620。

运行过程：

采用循环运行，每个循环完成以下功能。

摄像头采集模块信息被主控芯片采集到内存中后，处理器对信息进行处理，提取出相对于赛道的偏差，经计算得到转向舵机偏转量输出给转向舵机。

编码器模块将当前转速提供给处理器后，处理器根据当前跑道状况计算出一个决定速度的量送给电机驱动模块，在电机驱动模块控制下，电机产生一定的转速。

当采用联机模式时，上位机端的控制信息通过无线模块输入到处理器，处理器将命令、参数分类后设置到当前运行的程序的参数中的，达到实时控制车子运行的效果。同时，车子当前运行的参数也会通过无线模块实时传输给上位机进行显示。

系统软件组成：

分别编写图像采集任务、速度采集任务、实时数据处理任务、无线通信任务。

图像采集任务，负责跑道上图像采集，将采集到的数据存放在系统内存区。

速度采集任务，负责采集当前表征速度大小的值，赋值给速度变量。

实时数据处理任务，负责根据跑到信息得到偏差，计算出转向舵机控制值并输出；根据速度信息得到偏差，计算驱动模块控制值并输出；根据控制值修改当前控制参数，并适时反馈当前各个参数；根据当前跑道状况，输出给声光模块相应的参数。