基于激光制導的小車遙控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于激光制導的小車遙控裝置，包括主控模塊、電機驅動控制模塊、供電模塊、攝像頭模塊以及光斑生成模塊，所述供電模塊與主控模塊、電機驅動控制模塊以及攝像頭模塊均連接，用于為各模塊供電；所述攝像頭模塊、電機驅動控制模塊均與主控模塊連接。本實用新型提供的基于激光制導的小車遙控裝置，其通過激光光斑來控制小車的行駛軌跡，其控制方式新穎，且具有控制精度高、操作簡便等優點。
【專利說明】基于激光制導的小車遙控裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種小車遙控裝置，特別涉及一種基于激光制導的小車遙控裝置。
【背景技術】
[0002]目前，市面上的遙控玩具小車大多為無線遙控，其絕大部分為無線電遙控或者為紅外遙控。在一些電磁干擾強烈的場合，無線電遙控的方式會大受影響，而紅外遙控的方式，需要使用紅外遙控器，對遙控器上的多個按鍵進行相應的操作，存在著操作不便或者使用受限等問題。因此，有必要為現有的遙控小車提供一種新的遙控方式。
實用新型內容
[0003]有鑒于此，本實用新型提供一種基于激光制導的小車遙控裝置，該小車遙控裝置具有控制精度高、操作簡便等優點。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現的:一種基于激光制導的小車遙控裝置，包括主控模塊、電機驅動控制模塊、供電模塊、攝像頭模塊以及光斑生成模塊，所述供電模塊與主控模塊、電機驅動控制模塊以及攝像頭模塊均連接，用于為各模塊供電；所述光斑生成模塊用于發射光束并形成光斑；所述攝像頭模塊、電機驅動控制模塊均與主控模塊連接，所述攝像頭模塊用于獲取所述光斑所在位置的圖像數據并將其發送至所述主控模塊，所述主控模塊在對所述圖像數據進行處理并識別出所述光斑所在位置的方向后，發出相應的控制信號控制所述電機驅動控制模塊使小車往所述光斑所在位置的方向行駛。
[0005]優選地，所述光斑生成模塊為激光指示器，所述光斑為激光光斑；其中，所述激光指示器的功率至少為100毫瓦。
[0006]優選地，所述電機驅動控制模塊采用型號為L298N的電機驅動芯片來驅動電機；其中，所述電機驅動控制模塊包括有用于防止反向電動勢擊穿所述電機驅動芯片L298N的保護電路。
[0007]優選地，所述主控模塊采用型號為STM32F103的微控制器；所述攝像頭模塊包括有0V7670圖像傳感器。
[0008]與現有技術比較，本實用新型提供的基于激光制導的小車遙控裝置，其通過激光光斑來控制小車的行駛軌跡，其控制方式新穎，且具有控制精度高、操作簡便等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型實施例中小車遙控裝置的結構示意框圖；
[0010]圖2是本實用新型實施例中電機驅動模塊的具體電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]為了便于本領域技術人員的理解，以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0012]如附圖1所示，一種基于激光制導的小車遙控裝置，包括主控模塊、電機驅動控制模塊、供電模塊、攝像頭模塊以及光斑生成模塊，所述供電模塊與主控模塊、電機驅動控制模塊以及攝像頭模塊均連接，用于為各模塊供電；所述光斑生成模塊用于發射光束并形成光斑，本實施例中，光斑生成模塊優選為激光指不器(即激光手電)，相應地，所述光斑為激光光斑；所述攝像頭模塊、電機驅動控制模塊均與主控模塊連接，所述攝像頭模塊用于獲取所述激光光斑所在位置的圖像數據并將其發送至所述主控模塊，所述主控模塊在對所述圖像數據進行處理并識別出所述激光光斑所在位置的方向后，發出相應的控制信號控制所述電機驅動控制模塊使小車往所述激光光斑所在位置的方向行駛，從而實現激光光斑制導功倉泛。
[0013]在本實施例中，所述攝像頭模塊主要由0V7670圖像傳感器組成，0V7670圖像傳感器，其體積小，工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能，通過SCCB總線控制，可以輸入整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率8位影像數據；該攝像頭模塊主要用于獲取小車前方的圖像數據，以獲取到激光光斑所在位置的圖像數據，然后將其發送至主控制模塊，以便主控模塊作進一步的圖像數據處理，實現激光光斑識別。當然，也可以采用其他類型的光斑來遙控小車。
[0014]本實施例中的主控模塊采用型號為STM32F103的微控制器作為主控制器，該微控制器的時鐘頻率達到72MHz，并有豐富的外設資源，可滿足0V7670圖像傳感器的信號采集，圖像數據處理，激光光斑識別以及電機控制的需求。
[0015]0V7670圖像傳感器在經STM32F103微控制器的配置和驅動后，其獲取的的圖像數據信號存儲在FIFO (先入先出隊列)高速緩沖存儲器中。STM32F103微控制器通過SCCB協議獲取該圖像數據信號，在獲取到完整的圖像數據后把圖像的每一個像素點進行濾色，并設定一個適合的光強閥值，過濾非光斑像素點后，再經過均值運算進而即可獲得激光光斑的所在位置。需要說明的是，0V7670圖像傳感器與STM32F103微控制器均為現有市售的、應用成熟的器件，在此不再詳述；且STM32F103微控制器對圖像數據進行處理并識別光斑所在位置的方法亦為現有技術可實現，其并不涉及程序上的改進，在此也不再對其進行詳述。
[0016]在本實施例中，所述電機驅動控制模塊的電路原理圖如附圖2所示，其采用型號為L298N的電機驅動芯片來驅動電機；該電機驅動控制模塊的主要功能為:為小車的兩個驅動電機提供足夠的驅動電流，通過STM32F103微控制器輸出適合的電平信號至該模塊對應的輸入端，便可控制兩驅動電機的正轉、反轉等，從而實現對小車行駛軌跡的控制。優選地，該電機驅動控制模塊設置有保護電路，用于提供驅動電機的能量回流通道，防止感性負載產生的反向電動勢擊穿L298N電機驅動芯片；如附圖2所示，該保護電路由8個鉗位二極管組成，其具體連接關系如附圖2所示。
[0017]本實施例中的供電模塊主要由7809、7805和LM1117穩壓集成電路以及一 12V的鋰電池組成，7809、7805和LM1117穩壓集成電路從鋰電池獲得9V、5V、以及3.3V等穩定電壓，為主控模塊、電機驅動控制模塊以及攝像頭模塊等提供適合的、穩定的電源。該供電模塊為現有技術可實現，在此不對其不再詳述。
[0018]以下簡要說明本實施例提供的基于激光制導的小車遙控裝置的工作過程或工作原理:主控模塊、電機驅動控制模塊、供電模塊以及攝像頭模塊均設置于小車上，攝像頭模塊可優選設置于小車頂上，而用戶則可將激光指示器(市面上銷售的激光手電即可，其功率優選為100毫瓦以上的激光手電)拿在手上。當用戶想遙控小車往某一方向行駛時，則將激光手電發出的激光光束照射向某一方向，使發出的激光光束在某一處形成激光光斑；此時通過攝像頭模塊獲取小車前方的圖像數據，以獲取激光光斑所在位置的圖像數據，然后將獲取的圖像數據發送至主控模塊進行處理，當主控模塊識別出激光光斑所在位置的方向后，則發出相應的控制信號控制電機驅動控制模塊使小車往激光光斑所在位置的方向行駛，從而實現激光光斑制導功能。
[0019]與現有技術中采用無線電遙控或者紅外遙控方式不同，本實用新型提供的小車遙控裝置，其控制方式新穎，通過激光光斑識別來遙控小車，使用時用戶只需要把激光指示器對準小車需要行駛的位置，該遙控裝置便能自動識別激光光斑所在位置，使小車自動行駛到該激光光斑所在位置，進而實現激光光斑追蹤遙控功能，具有控制精度高、操作簡便等優點。
[0020]上述實施例為本實用新型的較佳的實現方式，并非是對本實用新型的限定，在不脫離本實用新型的發明構思的前提下，任何顯而易見的替換均在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于激光制導的小車遙控裝置，包括主控模塊、電機驅動控制模塊、供電模塊，其特征在于:還包括攝像頭模塊以及光斑生成模塊，所述供電模塊與主控模塊、電機驅動控制模塊以及攝像頭模塊均連接，用于為各模塊供電；所述光斑生成模塊用于發射光束并形成光斑；所述攝像頭模塊、電機驅動控制模塊均與主控模塊連接，所述攝像頭模塊用于獲取所述光斑所在位置的圖像數據并將其發送至所述主控模塊，所述主控模塊在對所述圖像數據進行處理并識別出所述光斑所在位置的方向后，發出相應的控制信號控制所述電機驅動控制模塊使小車往所述光斑所在位置的方向行駛。
2.根據權利要求1所述的小車遙控裝置，其特征在于:所述光斑生成模塊為激光指示器，所述光斑為激光光斑。
3.根據權利要求2所述的小車遙控裝置，其特征在于:所述激光指示器的功率至少為100暈瓦。
4.根據權利要求1或2或3所述的小車遙控裝置，其特征在于:所述電機驅動控制模塊米用型號為L298N的電機驅動芯片來驅動電機。
5.根據權利要求4所述的小車遙控裝置，其特征在于:所述電機驅動控制模塊包括有用于防止反向電動勢擊穿所述電機驅動芯片L298N的保護電路。
6.根據權利要求1或2或3所述的小車遙控裝置，其特征在于:所述主控模塊采用型號為STM32F103的微控制器。
7.根據權利要求1或2或3所述的小車遙控裝置，其特征在于:所述攝像頭模塊包括有0V7670圖像傳感器。
【文檔編號】G05D1/02GK204116960SQ201420592944
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】陳豪, 陳平平, 楊雷 申請人:東莞理工學院