專利名稱：基于雙軸角度傳感器和wi-fi的遙控小車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種遙控小車，即一種基于雙軸角度傳感器和W1-FI，可受標(biāo)配遙控器或具有W1-FI功能的手機(jī)等智能終端遙控的遙控小車。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)遙控小車通過按鍵來控制小車的方向，長時間操作易使手指產(chǎn)生疲勞感，用戶體驗較差?，F(xiàn)在流行的用于遙控小車的無線技術(shù)主要有低頻無線技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)兩種，低頻無線技術(shù)無法與現(xiàn)在較流行的帶有W1-FI功能的手機(jī)通信，藍(lán)牙技術(shù)則由于標(biāo)準(zhǔn)的10米通信距離使遙控操作受到了很大的限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種便于操作、用戶體驗好、遙控距離長、可用標(biāo)配遙控器或帶W1-FI功能的手機(jī)遙控的小車。本實用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:本實用新型基于角度傳感器和W1-FI的遙控小車的結(jié)構(gòu)特點是:包括遙控器和小車兩大部分。所述的遙控器由雙軸角度傳感器、控制芯片一、按鍵、W1-FI模塊一、電源模塊一組成。雙軸角度傳感器可測量芯片所在平面與水平面兩個軸的夾角，雙軸角度傳感器每秒可實現(xiàn)18次角度測量，測量完成將角度數(shù)字量通過串口將角度輸出，即雙軸角度傳感器與控制芯片一間通過串口通信。假設(shè)人手持遙控器時與人雙手所在直線平行的方向為X軸，與雙手所在直線垂直的 方面為Y軸。則芯片與X軸的夾角決定了小車的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)向大?。恍酒cY軸的夾角決定了小車前進(jìn)、后退還是停止以及速度?？刂菩酒辉趯A角處理后得到控制信號，通過串口發(fā)送給W1-FI模塊一，W1-FI模塊一將其發(fā)送出去。所述的小車由W1-FI模塊二、控制芯片二、電源模塊二、L298N模塊、動力電機(jī)和舵機(jī)組成。L298N為電機(jī)驅(qū)動模塊，控制芯片通過L298N來控制動力電機(jī)和舵機(jī)，其中動力電機(jī)決定了小車前進(jìn)與否及速度，舵機(jī)決定了小車的轉(zhuǎn)向。W1-FI模塊二將遙控器發(fā)送來的控制信號通過串口傳給控制芯片，控制芯片根據(jù)控制信號的值來改變L298N的輸出?？傮w上看，遙控器與水平X軸夾角的大小決定了小車上舵機(jī)的動作大小，遙控器與水平X軸夾角的正負(fù)決定了小車上舵機(jī)的動作方向；遙控器與水平Y(jié)軸的夾角大小決定了小車上動力電機(jī)的轉(zhuǎn)速，遙控器與水平Y(jié)軸的夾角正負(fù)決定了小車上動力電機(jī)的轉(zhuǎn)向。夾角的大小與L298N輸出值的大存在一個比例關(guān)系，稱為敏感系數(shù)。為保證遙控器在水平或接近于水平時小車能夠可靠停車，當(dāng)X、Y軸夾角小于5度時，即令驅(qū)動電壓輸出為O。X/Y軸的敏感系統(tǒng)分別通過遙控器上的四個按鍵實現(xiàn)調(diào)節(jié)。記X、Y軸的夾角分別是ax、a Y，X、Y軸的敏感系數(shù)分別是iix、U Y，舵機(jī)的控制電壓為Vx動力電機(jī)的控制電壓為VY，則有:當(dāng)角度小于5度時，Vx=O, Vy=O ;當(dāng)角度不小于5度時，Vx=UxX ( Qx -5)，VY=UyX ( aY
_5) o[0009]所述的遙控器和小車的電源均由鋰電池供電，鋰電池容量大，可重復(fù)充電，特別適合于本實用新型設(shè)計。

圖1是遙控器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是小車的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是遙控器的程序流程圖。圖4是小車的程序流程圖。圖5是遙控器的外形設(shè)計草圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖1、2、3、4、5所示，具體說明本實用新型的實施方式。如圖1所不,遙控器由雙軸角度傳感器1、控制芯片一 2、按鍵3、電源模塊一 4、W1-FI模塊一 5組成。雙軸角度傳感器I可測量芯片所在平面與水平面兩個軸的夾角，雙軸角度傳感器I每秒可實現(xiàn)18次角度測量，測量完成將角度數(shù)字量通過串口將角度輸出，SP雙軸角度傳感器與控制芯片間一 2通過串口通信。假設(shè)人手持遙控器時與人雙手所在直線平行的方向為X軸，與雙手所在直線垂直的方面為Y軸。則芯片與X軸的夾角決定了小車的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)向大小，即左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)還是直行；芯片與Y軸的夾角決定了小車前進(jìn)、后退還是停止以及速度?？刂菩酒?2在將夾角處理后得到控制信號，通過串口發(fā)送給W1-FI模塊一 5，W1-FI模塊一 5將其發(fā)送出去。如圖2所示，小車由W-1FI模塊二 6、控制芯片二 7、電源模塊二 8、L298N模塊11、動力電機(jī)9和舵機(jī)10組成·。L298N模塊11為電機(jī)驅(qū)動模塊，控制芯片二 7通過L298N模塊11來控制動力電機(jī)9和舵機(jī)10，其中動力電機(jī)9決定了小車前進(jìn)與否及速度，舵機(jī)10決定了小車的轉(zhuǎn)向。W1-FI模塊二 6將遙控器發(fā)送來的控制信號通過串口傳給控制芯片二 7，控制芯片二 7根據(jù)控制信號的值來改變L298N模塊11的輸出，既能調(diào)整動力電機(jī)9和舵機(jī)10的轉(zhuǎn)動，從而完成小車整體動作。根據(jù)圖3所示的遙控器程序流程圖，遙控器在上電后先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，接著進(jìn)入正常的檢測循環(huán)，檢測循環(huán)包括讀取X/Y軸角度值、根據(jù)靈敏度系數(shù)計算控制值、發(fā)送控制值。靈敏度系數(shù)的調(diào)節(jié)通過遙控器上的按鍵來完成，四個按鍵分別完成X軸靈敏度系數(shù)的加、減，Y軸靈敏度系數(shù)的加、減。靈敏度系數(shù)的調(diào)整通過中斷函數(shù)來完成，當(dāng)有按鍵按下后控制芯片將進(jìn)入中斷程序，等待10毫秒后再判斷按鍵是否依然按下，若無則說明是抖動，忽略本次中斷；若依然有按鍵按下則讀取鍵值，根據(jù)鍵值進(jìn)行相應(yīng)的靈敏度系數(shù)調(diào)整。根據(jù)圖4所示的小車程序流程圖，小車在上電后先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，接著進(jìn)入正常的死循環(huán)，包括接收從W1-FI模塊二 6發(fā)送來的串口數(shù)據(jù)和根據(jù)串口數(shù)據(jù)改變LM298N模塊11的控制電平。圖5所示為遙控器的外形設(shè)計草圖，其中包括天線12、X軸敏感系數(shù)減按鍵13、X軸敏感系數(shù)加按鍵15、Y軸敏感系數(shù)加按鍵14、Y軸敏感系數(shù)減按鍵18、電源鍵19、左手持握處16、右手持握處17。
權(quán)利要求1.一種基于雙軸角度傳感器和W1-FI的遙控小車，包括遙控器和小車兩大部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙軸角度傳感器和W1-FI的遙控小車，其特征是:遙控器包括雙軸角度傳感器(I)、控制芯片一(2)、按鍵(3)、W1-FI模塊一(5)、電源模塊一(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙軸角度傳感器和W1-FI的遙控小車，其特征是:雙軸角度傳感器(I)和控制芯片一(2)之間通過串口傳輸數(shù)據(jù)，W1-FI模塊一(5)和控制芯片一(2)間也通過串口通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙軸角度傳感器和W1-FI的遙控小車，其特征是:小車包括W1-FI模塊二(6)、控制芯片二 (J)、電源模塊二(8)、L298N模塊(11)、動力電機(jī)(9)、舵機(jī)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙軸角度傳感器和W1-FI的遙控小車，其特征是=W1-FI模塊二(6)和主控芯片二(7)間通過串口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙軸角度傳感器和W1-FI的遙控小車，其特征是:電源模塊一(4 )采用可充電鋰電池供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求 4所述的基于雙軸角度傳感器和W1-FI的遙控小車，其特征是:電源模塊二( 8 )采用可充電鋰電池供電。
專利摘要本實用新型公開了一種基于雙軸角度傳感器和WI-FI的遙控小車，該設(shè)計包括遙控器和小車兩大部分。遙控器包括雙軸角度傳感器、控制芯片一、按鍵、WI-FI模塊一、電源模塊一，小車包括WI-FI模塊二、控制芯片二、電源模塊二、L298N模塊、動力電機(jī)、舵機(jī)。本實用新型所提供的遙控小車具有以下優(yōu)點便于操作、用戶體驗好、遙控距離長、可用標(biāo)配遙控器或帶WI-FI功能的手機(jī)遙控。
文檔編號G05D1/02GK203149403SQ201320109839
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者蘭西柱, 王福凱 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)