[发明专利]一种基于电机外置磁悬编码器测速的迷宫智能车

说明书

本发明涉及一种基于电机外置磁悬编码器测速的迷宫智能车，通过在迷宫中获取墙壁信息，寻找最优路径到达目的地，智能车的主控芯片为STM32F103，通过4组接受和发送红外传感器检测迷宫的墙壁信息，控制左右两个直流电机进行车的转弯和前进，进而对障碍物进行躲避，使智能车快速精准的到达设定的位置，核心控制器2接在PCB电路底盘1上，并通过PCB电路地盘1连接到左右两侧电机、红外传感器、陀螺仪等，蓝牙组件5安插在PCB电路底盘1上面，负责实时向上位机传输智能车的位置、速度和其他的信息，也可以通过接受上位机发送的指令来改变迷宫智能车的运行轨迹。本智能车是学生进行智能车学习开发的良好平台，同时也具有很好的应用研究价值。

技术领域

本发明专利属于智能车领域，具体涉及一种通过电机外置磁悬编码器测速方式实现控制的一种迷宫智能车。

背景技术

随着科技提升，智慧型智能车将更多的参与人类生活，迷宫智能车作为智慧智能车的新型产物，其应用与研究价值日益风靡全球，对其快速性与灵活性有着更高的要求，传统的智能车的电机测速方式大多采用霍尔编码器和电机一同旋转，但对于迷宫环境，智能车电机较小且高速运行，集成高精度编码器设计成本较高，且实际设计中较为复杂，因此，一种简便可实现的对于迷宫中高速旋转电机测速显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于电机外置磁悬编码器测速的迷宫智能车，运行中通过红外收发传感器获取迷宫墙壁信息，通过外置的磁编码器采集高速电机运行的速度，进而控制左右电机的转速和转向，完成智能车迷宫任务。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种基于电机外置磁悬编码器测速的迷宫智能车，包括PCB电路底盘1、核心控制器2、编码器速度检测电路、电源稳压电路模块、陀螺仪角度控制模块、电机驱动模块、红外传感器模块、蓝牙上位机通信模块。

所述PCB电路底盘1用以连接核心控制器2、红外发射组件7、红外接收组件8、左右两侧机械架、磁传感器组件4、蓝牙通信组件5，所述主控制器2对左右两侧电机、四组红外发射接收组件、磁传感器组件4、蓝牙通信组件5进行控制，左右两侧电机控制轮子转动，红外发射接收组件用以检测障碍物，并对电机运行状态进行纠正，使智能车运行在两侧迷宫格的中间位置，磁传感器组件4和旋转磁铁3用来获取智能车运行的速度。

所述核心控制器2、红外发射组件7、红外接收组件8、蓝牙通信组件5、陀螺仪模块9、磁传感器组件4的电压由电源稳压模块供应，确保电压恒定。

所述陀螺仪角度控制模块通过排针安插在PCB电路底盘1上，由5v电源供给电压，和主控制器通过模拟IIC接口进行通信，获取智能车的旋转角度，控制智能车的转弯。

所述左侧机械架12、右侧磁传感器组件9垂直固定在PCB电路底盘1上，右侧电机组件、左侧磁传感器组件连接关系相同。

所述右侧旋转磁铁3安装在轮子11上并和轮子4一起旋转，右侧旋转磁铁 3水平截面平行于左侧磁传感器组件4且按照设定的距离安装，左侧旋转磁铁与磁传感器组件连接关系同右侧旋转磁铁连接关系相同。

附图说明

图1是本发明的外观结构示意立体图；

图2是本发明电路控制结构图；

图3是本发明整体完成的任务流程图；

图4是本发明在迷宫中的行驶状态图；

图5是本发明速度控制闭环结构图；

图6是本发明转弯动作示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：