[实用新型]一种直立式智能车直立行走控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能车车模的行驶控制技术，尤其涉及一种直立式智能车车模直立行走控制器。 

背景技术

车模直立行走是要求仿照两轮子平衡电动车的行进模式，让车模以两个后轮驱动进行直立行走。近年来，两轮子平衡电动车以其行走灵活、便利、节能等特点得到很大发展。国内外有很多这方面的研究，也有相应的产品。在电磁组比赛中，利用了原来C型车模双后轮驱动的特点，实现两轮子平衡行走。相对于传统的四轮行走车模竞赛模式，车模直立行走在车体检测、控制算法等方面提出了更高要求。因此，研发直立式智能车车模直立行走控制器成为本领域技术人员的热点。 

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种直立式智能车车模直立行走控制器，该控制器通过对车模两个后轮的直流电机的旋转方向及速度控制，而实现车模的直立行走。 

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案： 

一种直立式智能车车模直立行走控制器，包括智能车车模，智能车车模的后轮上安装两个电机，其特征在于，在电机的输出轴上安装有光电编码盘，智能车上还安装有单片机、加速度计和陀螺仪，在车模前方还安装有两个电磁感应线圈；其中，加速度计、陀螺仪分别与单片机相连，电磁感应线圈通过电磁线检测电路与单片机相连接，光电编码盘通过速度检测电路连接计算机，电机通过电机驱动电路与单片机相连接。 

本实用新型的其它特点是： 

所述单片机采用DSC MC56F8031型号的单片机； 

所述电机驱动电路中的采用电机驱动芯片33886； 

所述的两个电磁感应线圈均采用10mH的工字型电感； 

所述的加速度计采用低g值的传感器MMA7260。 

本实用新型的直立式智能车车模行驶的控制器，通过加速度传感器和陀螺仪测量车模倾角和倾角加速度，从而实现电机加速度控制而使车模直立稳定；光电编码盘可以获得电机旋转速度，同时利用单片机的计数器测量在固定时间间隔内速度脉冲信号的个数可以测量电机的转速，然后通过PID反馈控制，便可以精确控制电机的运行速度，从而控制车模的运行速度；利用电磁感应线圈对道路电磁中心线进行检测，获得的电磁线偏差检测信号分别与车模速度控制信号进行加和减，形成左右轮差动电压，使得车模左右轮运行角速度不一致进而控制车模方向，最终实现车模的直立行走，其控制还可以通过单片机软件实现。 

附图说明

图1为本实用新型的直立式智能车车模直立行走控制器的结构示意图； 

图2为图1的侧视图；图1、2中的标记分别表示：图1中的标记分别表示：1、智能车车模，2、后轮，3、单片机，4、加速度计，5、陀螺仪，6、电机，7、光电编码盘，8、电磁感应线圈； 

图3是电机速度检测示意图，图中的标记分别表示：6、电机，7、光电编码盘，13、计数器，14、输出线。 

图4为电机PI反馈控制图；图中的标记分别表示：6、电机，7、光电编码盘，13、计数器。 

图5为车模方向控制图； 

图6为控制器的硬件框图；图中的标记分别表示：3、单片机，4、加速 度计，5、陀螺仪，6、电机，7、光电编码盘，8、电磁感应线圈；9、电机驱动电路，10、电源，11、速度检测电路，12、电磁线检测电路。 

图7为单片机的连接电路图； 

图8为陀螺仪和加速计的电路图；其中，（a）图为陀螺仪的电路图，（b）图为加速计的电路图； 

图9为电机的驱动电路图； 

图10为速度传感电路；图中的标记分别表示：7、光电编码盘，13、计数器。 

图11为电磁检测电路图。其中，（a）图是左侧电磁检测电路图，（b）图是右侧电磁检测电路图，而且（b）图方框内的电路与（a）图中的电路完全相同。 

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

具体实施方式

参照图1、图2和图6，本实用新型给出一种直立式智能车完成直立行走的控制器，包括智能车车模1，智能车车模1的后轮2上安装两个电机6，其特征在于，在电机6的输出轴上安装有光电编码盘7，智能车1上还安装有单片机3、加速度计4和陀螺仪5，在车模前方还安装有两个电磁感应线圈8，其中，加速度计4、陀螺仪5分别与单片机3相连，电磁感应线圈8通过电磁线检测电路与单片机3相连接，光电编码盘7通过速度检测电路连接计算机3，电机6通过电机驱动电路9与单片机3相连接，单片机3上还连接有电源10。