[实用新型]一种基于DSP的智能小车避障系统

说明书

技术领域

本实用新型属于移动智能小车领域，尤其涉及一种基于DSP的智能小车避障系统。

背景技术

智能小车是集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。近年来，对智能小车的研究受到广泛的重视，仿照生物的功能而发明的各种智能小车越来越多，小到娱乐智能小车玩具、家用服务智能小车，大到工程探险、反恐防爆、军事侦察智能小车等，人们已经清楚地体会到地面智能小车作为移动机器平台的优越性。智能小车能够移动到固定式智能小车无法到达的预定目标，完成设定的操作任务。相应地，这些领域对所应用的移动智能小车系统也提出了更高的要求，特别是在智能小车的运动速度、灵活性、自主性、作业能力等方面的要求越来越高。避障与导航是智能小车研究的核心问题之一。现阶段智能小车有效避障成本较高，难以普及。要使智能小车无碰撞到达终点，需解决两方面的基本问题.：一是在运动过程中利用传感器感知周围未知环境；二是采用适当的算法进行路径规划来实现智能小车的实时避障。因此，设计出一套简单而有效而低成本的避障体系，是十分重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于DSP的智能小车避障系统，旨在解决移动智能小车如何低成本有效避障的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于DSP的智能小车避障系统，包括：按钮、DSP芯片、外扩存储器、智能小车、超声波传感器模块和多路转换器组成；所述按钮连接于DSP芯片上，所述DSP芯片与外扩存储器及多路转换器相连，所述DSP芯片连接于智能小车上，所述多路转换器与超声波传感器模块相连。

进一步根据本实用新型所述的基于DSP的智能小车避障系统，所述按钮与DSP芯片的I/O口相连，通过改变I/O口的高低电平来控制小车的启动与停止，启动后的运动轨迹由DSP芯片控制。

进一步根据本实用新型所述的基于DSP的智能小车避障系统，所述DSP芯片为TI公司生产的型号为TMS320VC5402的芯片，共有8个引脚，分别为HD1、HD5～HD8、XF、INTO、HDD，其中HD5～HD8引脚与智能小车相连，XF、INTO、HDD、HD1引脚与多路转换器相连，由于TMS320VC5402的内部存储空间较小，选用外扩存储器对DSP的存储空间进行扩展；采集信息的处理及对电机驱动电路的控制均由DSP芯片完成。

进一步根据本实用新型所述的基于DSP的智能小车避障系统，所述外扩存储器选用型号为CY7C1021的64k-16bit静态RAM存储芯片和型号为AM29LV800B的1M-16bit-FLASH-ROM芯片。

进一步根据本实用新型所述的基于DSP的智能小车避障系统，所述智能小车分为车体外壳和电机驱动电路部分，电机驱动电路部分包含两个电机驱动电路，分别为前电机驱动电路和后电机驱动电路；所述前电机驱动电路两输入端与DSP芯片的HD5、HD6引脚相接，所述后电机驱动电路两输入端与DSP芯片的HD7、HD8引脚相接，由于前电机驱动电路与后电机驱动电路内部结构一致，此处仅以前驱动电路为例；所述前电机驱动电路为全桥驱动电路，主要由1个左轮电机，1个右轮电机，4个NPN型三极管Q1、Q2、Q3、Q4、2个PNP型三极管Q5、Q6和4个电阻组成；电阻R3一端与DSP芯片HD5引脚相连，另一端与三极管Q5的基极相连，所述三极管Q5集电极连接到电阻R1一端，电阻R1另一端与三极管Q3基极相连，三极管Q5的发射极连接到三极管Q2基极，所述三极管Q3发射极与三极管Q1发射极相连，三极管Q3集电极与三极管Q1基极、三极管Q4集电极、左轮电机相连，所述三极管Q1基极与电阻R2一端相连，电阻R2另一端与三极管Q6集电极相连，三极管Q1集电极与三极管Q2集电极、右轮电机相连，所述三极管Q6发射极与三极管Q4基极相连，三极管Q6基极与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与DSP芯片HD6引脚相连，所述三极管Q4发射极与三极管Q2发射极相连，Q1、Q2、Q3、Q4四个三极管组成四个桥臂，Q1和Q4组成一组，Q2和Q3组成一组，Q5控制Q2、Q3的导通与关断，Q6控制Q1和Q4的导通与关断，且Q5、Q6由I/O口控制；DSP的两个I/O口HD5和HD6控制Q5、Q6，进而控制四个桥臂的导通与关断，这样就可以控制两轮电机的运行状态，使之正转反转或者停转，进而控制小车的前进、后退和转弯。