[发明专利]非编程自动循迹电子积木小车系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种非编程自动循迹电子积木小车系统，属于电子技术领域。

背景技术

目前市场上存在很多循迹小车，大部分都是使用单片机或者其他芯片作为控制中心，不仅需要复杂的编程过程，而且还需要大量的焊接和调试，非常不适合中小学生的学习。而现在市场上出现的积木大都是机械式的，很少有电子式的，与游戏配合使用的更加少见，很多都是采用高级塑料做成积木，积木之间用连接机构联结组成不同的形状。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种具有一定功能的电子积木系统，不仅成本低廉，操作简单，可靠性高，稳定性好，而且能用大大提高了中小学生对机电一体化知识的认识和学习的兴趣。

 为实现该目的，本发明采用的技术方案是提供一种非编程自动循迹小车电子积木系统，其特征在于，本电子积木系统由光敏传感器模块（1）、光敏传感器模块（2）、电压比较器模块（3）、电源模块（4）、电机驱动模块（5）、减速电机（6）和减速电机（7）组成，所有模块均是由电子元件焊接在PCB板上组成具有不同功能的模块；光敏传感器模块感知黑白带，将信息通过数据线传输到电压比较器模块（3）中进行比较处理，然后将得到的结果发送到电机驱动器模块（5），并驱动相应的电机转动。

电子积木小车系统均采用PH2.0-4P接口连接，发射端接口采用+，T，R，-（正极，发射极，接收极，负极）顺序排列，接收端接口采用+，R，T，-顺序排列，这样不仅连接简单，而且不易插错。

本发明另一个创新点在于电源模块（4）的设计方式可以实现连接在任意两个模块之间，既可作通信导线，又为所有模块提供电能。

本发明的有益效果是：将非编程自动循迹电子积木小车系统中各个模块分别作为一块积木，把每块积木固定在一个含有车轮单元的合适载体上，在保证两个光敏传感器之间的距离为2厘米左右情况下，通过数据线按顺序连接便可实现自动循迹功能，无需编程，操作简单方便，非常适合没有电子技术基础的中小学生完成循迹小车制作，了解其工作流程及原理。

附图说明

图1为非编程自动循迹电子积木小车系统模块连接流程图。

图2为光敏传感器模块（1）的原理图。

图3为电压比较器模块（3）的原理图。

图4为电机驱动器模块（5）的原理图。

图5为电源模块（4）的原理图。

图6为光敏传感器模块（1）的外形图。

图7为电压比较器模块（3）的外形图。

图8为电机驱动器模块（5）的外形图。

图9为电源模块（4）的外形图。

其中光敏传感器模块（1）和光敏传感器模块（2）完全相同。

具体实施方式

结合附图对本发明进一步说明：如图1所示，一种非编程自动循迹电子积木小车系统，由光敏传感器模块（1）、光敏传感器模块（2）、电压比较器模块（3）、电源模块（4）、电机驱动模块（5）、减速电机（6）和减速电机（7）组成。

如图2所示，光敏传感器模块（1）和（2）主要利用黑色的吸光原理，改变光敏电阻GR2接收的光照强度，进而改变模块输出电压值；电阻R3是滑动变阻器，主要用于将两个光敏传感器模块初始压差调为零。发光二极管D1与光敏电阻GR2之间有一定的隔挡，光照通过反射，作用到光敏电阻GR2上。

如图3所示，将光敏传感器模块（1）和（2）的压值输入到电压比较器模块（3）中，经处理后输出相应的信号。

如图4所示，电机驱动模块（5）利用三极管的开关原理设计而成，通过接收到的信号控制对应的二极管发光和电压输出。

如图5所示，电源模块（4）中有四根线，两边的为电源线，中间两根为信号线，这样可以实现连接在任意上述两个模块之间，既可作通信导线，又为所有模块提供电能。

将电源模块（4）连接在电压比较器模块（3）与电机驱动器模块（5）之间时，由光敏传感器模块（1）和（2）采集信号，通过导线传输到电压比较器模块（3）中进行分析并处理，然后将得到的结果发送到电机驱动器模块（5）中，最后驱动对应的减速电机转动，循迹小车便可以沿着黑带行驶；同理，也可以将电源模块（4）放在两个光敏传感器模块（1）和(2)与电压比较器模块（3）之间，信号流通方式同上。

结合本发明的原理和效果说明：当光敏传感器模块（1）落到黑色带上时，使光敏传感器模块（1）中的光敏电阻接收的光照强度减小，进而使光敏传感器模块（1）输出电压值升高，将光敏传感器模块（1）和光敏传感器模块（2）的电压通过电压比较器进行比较，导致减速电机（7）转动，使小车右转；然后光敏传感器模块（2）落到黑色带上，使光敏传感器模块（2）中的光敏电阻接收的光照强度减小，进而使光敏传感器模块（2）输出电压值升高，将光敏传感器模块（2）与光敏传感器模块（1）的电压通过电压比较器进行比较，导致减速电机（6）转动，使小车左转。