[发明专利]一种基于stm32高速AD采样的巡线模块

说明书

技术领域

本发明用于智能小车，清扫机器人等需延特定路线，并且其所走路线有明显标志的智能机器人的集成巡线模块，尤其涉及一种基于stm32高速AD采样的巡线模块。

背景技术

近年来智能机器人，智能硬件等高科技产品越来越多，各种场馆的服务机器人，家里的清扫机器人，巡逻机器人等，另外面对这种趋势，世界各地都有举行各种各样的科技竞赛，其中以Robotom最为出名。对这些机器人我们都需要对其所在的位置进行定位并规划其行走路线，而光电巡线方案以其稳定可靠，使用方便，性价比高等优点成为实现以上功能的主流方案之一。

现在市面上的巡线实现方案为应用数个光电传感器(单对红外对管检测到路面信息通过电压比较器转为数字信号)并将得到的信息传回主体设备的主控单元来产生控制信号来控制运动点击实现系统的巡线。该实现方案存在几个问题：

1、巡线精度不高。要提高巡线精度就要增加传感器的数量和密度，而上述光电传感器由于体积问题，不能满足其要求。

2、占用MCU大量I/O资源数量。每一条数据信号都需要占用一个I/O，要增加传感器数量就要增加MCU的I/O资源数量，这对MCU的选择增加了困难和价格。

3、占用主体设备MCU大量的处理能力。由于上述传感器只是简单的把光电管收集到的信号穿回来，其处理仍需主体设备MCU来处理，一方面影响了系统对系统其他工作的响应速度，另一方面也限制了对收集到的信号进行更深入的软件算法分析。

4、不能主动适应环境的影响。上述传感器通过预设电位器得到的参考电压来检测道路和中间的划线部分，而不容实时的来适应环境光线强弱的变化的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于stm32高速AD采样的巡线模块。巡线精度高，占用主体设备MCU资源少，跟随环境变化自适应稳定性能高。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于stm32高速AD采样的巡线模块，包括数据采集模块1、电源及通信接口2、MCU主控单元3；

所述MCU主控单元3分别连接数据采集模块1和电源及通信接口2。

所述数据采集模块1包含红外检测模块和数据选择模块；所述红外检测模块由32对红外发射管及红外接收头组成。

所述数据选择模块由8选1数据选择器74HC153及其驱动电路组成，用于实现32路光电信号的先后有序地输入到MCU主控单元3。

所述电源及通信接口2，留出了常用的下载和通信接口：

J-link接口用于下载程序；

Usart接口用于与PC通信，进行系统代码调试；

CAN接口用于与MCU主控单元3或外部单元进行通信。

所述红外发射管及红外接收头采用LED型。

所述MCU主控单元3以LM1117作为稳压芯片，以STM32F103C8T6作为主控处理单元。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

1)本发明通过使用数据选择器大大减少了所需MCU的I/O的数量，方便了制板布线，也便于选用I/O较少的MCU，减少了开发成本。

2)本发明能自动适应环境的变化。

3)本发明采用内置MCU主控单元，自动处理巡线所得的信息，便于更深入的软件算法分析与处理。不需要主体设备额外专门处理，减少了主体设备的MCU的运算载荷。模块化程度较高，可通过CAN接口快速接入应用与扩展应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明应用示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1、2所示。本发明公开了一种基于stm32高速AD采样的巡线模块，包括数据采集模块1、电源及通信接口2、MCU主控单元3；

所述MCU主控单元3分别连接数据采集模块1和电源及通信接口2。

所述数据采集模块1包含红外检测模块和数据选择模块；所述红外检测模块由32对红外发射管及红外接收头组成的红外传感器阵列。

所述数据选择模块由8选1数据选择器74HC153及其驱动电路组成，用于实现32路光电信号的先后有序地输入到MCU主控单元3。

数据选择模块由4片74HC153数据选择器组成。

所述电源及通信接口2，留出了常用的下载和通信接口：

J-link接口用于下载程序；