[实用新型]一种智能直立车控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及控制和电子技术应用领域，特别是涉及一种智能直立车控制装置。

背景技术

自第七届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛举办以来，各参赛高校都逐渐掌握了直立行车的控制方案和硬件系统设计。现在比较成熟的硬件控制电路包括：单片机最小系统、电磁线检测、陀螺仪与加速度计、速度检测、电机驱动、电源、设置与调试。车体的整体性能和上述的各个模块的硬件实现、模块间的信号连接、模块整体的摆放位置、控制方案、各控制参数都有关系，因此，处理好上述关系显得尤为重要。现有直立行车的缺点如下：1、当赛道靠得比较近时，电磁线检测电路容易出现误判、丢线等错误情况；2、当智能车在满载运行或启动时，容易出现电机驱动电路烧毁的现象；3、电源容易出现电压不稳定的现象；4、功耗较大。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种智能直立车控制装置，通过优化电磁线检测电路和检波电路，降低出现误判和丢线的概率；优化驱动电路，避免全桥电路出现上下直通的现象，从而避免烧毁驱动的现象；优化电源电路，确定电源有稳定输出；优化整体的电路布局，降低功耗。

本实用新型采用以下方案实现：一种智能直立车控制装置，包括一车体，所述车体上设置有一主板以及与其相连的电磁线检测装置、驱动板、数码管模块、编码器模块、电池模块；所述主板包括智能车开关电路、键盘输入电路、液晶显示电路、用以设置K60单片机的K60单片机插槽电路、设置于K60单片机与驱动电路之间的隔离电路、用以对电磁线检测装置进行信号采集的检波电路以及电源电路；所述驱动板包括升压电路、驱动电路以及H桥电路。

进一步地，所述电磁线检测装置设置于所述车体的前端，包括第一碳素杆、第二碳素杆、第三碳素杆、第四碳素杆、第一电感、第二电感以及第三电感；所述第二碳素杆的一端设置于车体中部并沿所述车体的中轴线架设，与所述车体的夹角为45°；所述第一碳素杆的中部垂直设置于所述第二碳素杆的另一端；所述第三碳素杆与所述第四碳素杆的一端对称设置于所述车体前端的两侧，所述第三碳素杆与第四碳素杆的另一端分别与所述第一碳素杆的两端相连；所述第一电感设置于所述第一碳素杆与所述第三碳素杆的连接点处，所述第二电感设置于所述第一碳素杆与所述第二碳素杆的连接点处，所述第三电感设置于所述第一碳素杆与所述第四碳素杆的连接点处；所述第二碳素杆长度为67cm，所述第一电感与第二电感之间的间距以及第二电感与第三电感之间的间距均为7cm。

进一步地，所述第一电感、第二电感以及第三电感为10mh工字电感。

进一步地，所述车体设置有两个车轮，所述主板设置于所述两个车轮之间的车体上部，所述驱动板设置于所述主板的旁侧，所述驱动板与所述两个车轮的电机相连；所述主板的大小为10.0cm*6.3cm。

进一步地，所述检测电路包括一集成运放tlc2272芯片，所述tlc2272芯片的第二管脚与第三管脚与碳素杆上电感输出线相连，所述tlc2272芯片的检波输出端口与所述K60单片机相连，所述tlc2272芯片的第八管脚与所述电源电路的5V输出端口相连。

进一步地，所述主板中，设置于所述K60单片机和驱动电路之间的隔离电路包括一74HC244芯片，所述K60单片机的四路PWM输出端C1、C2、C3、C4别连接至所述74HC244芯片的第二管脚、第四管脚、第六管脚、第八管脚，所述74HC244芯片的隔离输出端口PW0、PW1、PW2、PW3与驱动电路的输入相连。

进一步地，所述驱动板的大小为9.1cm*4.3cm。

进一步地，所述驱动电路包括IR2104驱动芯片，所述H桥电路包括MOS管LR7843；所述IR2104驱动芯片的输入端与所述主板中K60单片机以及隔离电路的输出端相连，所述IR2104驱动芯片的输出端与所述H桥电路中MOS管LR7843相连，用以控制其通断。

进一步地，所述升压电路包括一稳压芯片mc34063，用以将电池模块中输入的7.2V直流电压转换至16V直流电压并输出至驱动电路为其中的IR2104驱动芯片供电。

进一步地，所述车体的底部还设设置有一加速度计模块与一陀螺仪模块；所述加速度计模块与陀螺仪模块均与所述主板相连。