《智能跟随行李箱》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能跟随行李箱（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十一届重庆市大学生“合泰杯”单片机应用设计竞赛作品创意书参赛编号：020基于HTF7A单片机的 智能跟随行李箱学 校:重庆电信职业学院学 院:汽车与电子工程学院指引教师:文水兵、李长伦参赛成员:文尤龙肖 平古龙敏公元 12月18日作品 创 意 书一、 摘要根据现代人出行时手提行李过多而手忙脚乱的状况，本文设计了一款结合红外线避障系统的智能行李箱。系统以HT66A0单片机为控制核心，重要由电源模块、避障模块、蓝牙模块、执行模块等构成。作品实现了行李箱自动跟随主人行走、障碍物避障绕行、自动报警、USB充电、GPS定位等功能,解决了既有行李箱笨重不易携带、易丢失等问题,使出行更便捷,具有广阔的市场
2、前景和应用价值。核心词:红外线避障;T66A单片机;二、 作品简介2.1创作动机每当节假日的时候诸多同窗需要长途旅行,行李较多,携带麻烦。如今出远门行李箱成了必不可少的拖载物品，其中大部分的型号亦附有内置小轮，可用拉杆以便拉动，后亦浮既有4个小轮的行李箱，除了可作30度的旋转外，在平地更可以不费力容易推动。 但是随着人们物质需求逐渐上升,有时候行李箱会给人们导致某些不便之处。据调查，虽然有轮子辅助,但如果长时间的拉动,会导致旅人高度疲倦，极大的不符合现代人的高科技、舒服生活。如果行李箱可以自行移动,就可以极大以便人们出行。而今随着社会智能化应用到各个行业，为了更好的服务人类,科技结合生活发明幸
3、福生活。通过对行李箱智能化设计改造，可以让人们可以更加以便进行行李的拖运。在开阔地上可以顺利的跟随主人行走。在有少量障碍物的平地上在主人与其距离较近的状况下也可较好运营。2.功能（1) 保持一定距离自动跟随主人同步移动。（2） 在跟随主人行走时，检测障碍物的距离并自动避障。（3） 行李箱因距离过远而与手机蓝牙信号断开，则自动发出警报提示主人行李箱走丢了。（4） 旅行箱内置充电USB接口，可以在手机或其她电子设备没电时进行充电。（5） 如果丢失或则被拿走可随时通过P定位出位置。2.3创新性与实用性(）将定向和移动两个功能合并于智能行李箱中,使得在旅途中,可以省去许多麻烦,减少旅人的压力。（2)通
4、过微型解决器计算出主人所在位置,并始终与主人保持一定距离。（3)SB充电与GPS定位时刻服务于旅行者。(4）基于无线通讯服务端的智能行李箱，是一种新生的事物。它可以让人们解放双手,自由轻松地出游，不用在紧张因拖行李箱而产生的多种不便。给人们带来一种身心愉悦的出游方式。三、 工作原理自动跟随:通过在身上携带信号发射装置,当其发生移动到距离行李箱有一定的距离时,由行李箱上的信号接受装置可对发射装置进行定位,同步进行信号解决，调节好与发生装置的距离,使得其调节行李箱轮子方向，并驱动发动机,让行李箱会朝着其方位进行同步移动。红外避障:行李箱自带红外探测器可以探测前方障碍物。CPL迅速检测和解决红外线检
5、测装置以及信号接受器的输入成果，通过系统分析后，实现两部电机的实时控制（迈进,停止或倒退）进而选择相应的路线跟随主人迈进。行李箱采用前轮驱动,前轮左右两边各用一种电机驱动，分别控制两个轮子的转动从而达到转向的目的,后轮是万向轮,起支撑的作用。将三个红外线光电传感器分别装在箱体的左中右，当箱的左边的传感器检测到障碍物时，主控芯片控制右轮电机停止左轮转动，箱向右方转向，当箱的右边传感器检测到障碍物时，主控芯片控制左轮电机停止转动,箱向左方转向，目前面有障碍物时规定箱右转。防盗系统：如果在系统启动时与主人距离过远或者没有信号，行李箱会发出警报,并自动上锁。系统由如下几部分构成,如图1所示：图1 主系
6、统框图四、 作品功能、特色1、实现智能跟随行走以便出旅人行走。、红外线规避障碍物。、远距离报警系统、防盗。4、USB充电与PS定位时刻服务旅行者。、以锂电池为动力源使用寿命长,节能环保。6、产品构造简朴,功能完善,运作效率高。7、人性化的设计,将充足体现机电一体化。五、作品构造.电源部分 5.智能跟随行李箱的电源电路本设计中，电源采用12V的蓄电池供电。电源电压值不同的模块分开供电,减小各个模块工作时互相干扰,增强整个电路的抗干扰能力和系统的稳定性。如下将对各个电源电路进行具体简介。5.1.2 3.3V电源电路33V电源电路重要给单片机供电。设计中一方面用三端集成稳压电源L7805将1V稳压为
7、V,再用低压降三端线性稳压芯片L117V将5V稳压为3给T660A单片机供电。三端集成稳压芯片L7805和三段线性稳压芯片LM111-.3具有成本低、电路简朴等长处。其电路原理图如图。图 电源电路.1. 5V电源电路电源电路重要给电机控制模块、USB模块、蓝牙模块和LC2864显示模块供电,该模块采用259-5.0开关电源芯片。LM59系列控制器是美国国家半导体公司推出的降压型开关电源管理芯片，合用于简易高频降压变换器、板上开关变换器及正负输出变换器。该芯片具有四种不同的型号,输出电压分别为3.3、5.0V、V和输出可调四种，相应型号为M256T3、LM256T-50、M96T1和256T-A
8、DJ。LM2596控制芯片的工作频率为150KHz,其最大电流驱动能力为3A，只需很少量的外围元件就可以实现降压变换，大大简化了电路的设计环节，节省了电路设计的成本。其电路原理图如图。图3 5V电源电路其中,1为输入滤波电容，其作用重要有两个:一、克制输入电压瞬变；二、在LM2596-.内部开关管导通时提供所需的电流。2为输出滤波电容，此外还可以提高稳压环路的稳定性。二极管D1的作用是在开关管关断过程中为电感提供续流通路。因此,D1选用开关速度快,导通压减少的肖特基二极管1822。.2 主控芯片H66F7AH66F0A系列单片机是一款A/D型具有8 位高性能精简指令集的las 单片机。该系列单
9、片机具有一系列功能和特性，其Flash 存储器可多次编程的特性给顾客提供了极大的以便。存储器方面，还涉及了一种AM数据存储器和一种可用于存储序号、校准数据等非易失性数据的ERM存储器。在模拟特性方面，这款单片机涉及一种多通道12 位A/D转换器和双比较器功能。还带有多种使用灵活的定期器模块,可提供定期功能、脉冲产生功能及PWM 产生功能。内建完整的SPI 和I2C功能，为设计者提供了一种易与外部硬件通信的接口。内部看门狗定期器、低电压复位和低电压检测等内部保护特性，外加优秀的抗干扰和ED 保护性能，保证单片机在恶劣的电磁干扰环境下可靠地运营。这款单片机提供了丰富的XT、LXT、ERC、HIRC
10、 和LIRC振荡器功能选项，且内建完整的系统振荡器,无需外围元器件。其在不同工作模式之间动态切换的能力,为顾客提供了一种优化单片机操作和减少功耗的手段。外加时基功能、IO使用灵活等其他特性，使这款单片机可以广泛应用于多种产品中，例如电子测量仪器、环境监控、手持式测量工具、家庭应用、电子控制工具、马达控制等方面。其引脚图如图：图 H6F7A单片机引脚图5.3 硬件部分5.3.1智能跟随行李箱的电机模块L298芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一种四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的IO口提供信号;并且电路简朴,使用比较以便。L298N可接受原则T
11、TL逻辑电平信号脚Vcc，脚c可接47电压。4脚S接电源电压，VS电压范畴VIH为+2.546V。输出电流可达25 A，可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。如图5所示（本系统驱动两个二相电机）:图5 电机驱动原理图5.3.2智能跟随行李箱的避障模块避障电路采用漫反射式光电开关进行避障。e3f-ds304光电开关（光电传感器）是集发射头和接受头于一体的检测开关，其工作原理是根据发射头发出的光束,被障碍物反射，接受头据此做出判断与否有障碍物。当有光线反射回来时，输出低电平;当没有光线反射回来时，输出高电平。单片机根据接受头电平的高下做出相应
12、控制,避免小车遇到障碍物，由于接受管输出TL电平，有助于单片机对信号的解决。避障电路如下图6：图 6红外避障原理图表1 避障电路功能表传感器避障电路输出(上升沿动作)待执行命令左中右左转信号(P2.1)右转信号(P.)000右转001右转01右转11右转00左转01右转110左转11迈进注解（“0”表达有障碍物； “1”表达无障碍物).3智能跟随行李箱的SB充电模块除直接供电USB器件外,SB更有用的一种功能是用SB电源进行电池充电。由于诸多便携装置(如MP3播放机,PDA)与C互换信息，因此,电池充电和数据互换同步在一条缆线上进行将会使装置以便性大大增强。把USB和电池供电功能结合起来,扩大
13、了“非受限”装置(如移动web相机连接C或不连接PC工作)的工作范畴。在诸多状况下，不必携带不以便的C适配器。从UB对电池充电可以复杂也可以简朴,这取决于UB设备规定。对设计有影响的因素一般是“成本”、“大小”和“重量”。其他重要的考虑涉及:)当设备插入到USB端口时，带放电电池的设备可以以多快的速度进入完全工作状态;2）所容许的电池充电时间;3）受USB限制的电源预算；4)涉及AC适配器充电的必要性。充电电路如下图：图 充电电路5.3.4智能跟随行李箱的蓝牙模块采用LKMDBC4B蓝牙模块,遵循2.1+EDR蓝牙规范,支持UART,USB,SI,PCM,SPDIF等接口，并支持SP蓝牙串口合
14、同，具有成本低、体积小、功耗低、收发敏捷性高等长处，只需配备少量的外围元件就能实现其强大功能。如图8所示：图8 蓝牙应用电路图表 蓝牙管脚功能描述表管脚号名称类型功能描述1UAT-XCMOS输出串口数据输出2UARTRXCMS输入串口数据输入3ARTCTSCMOS输入串口清除发送UAR-RSCMOS输出串口祈求发送PC-CL双向PCM时钟PCM-OUTCMOS输入PC数据输出7PM-INMOS输出PCM数据输出PCM-SYNC双向数据同步AIO(0)双向可编程模拟输入输出口0O(1)双向可编程模拟输入输出口11RESTBCO输入复位/重启键(低位平复位)123.V电源输入+.3电源13GD地地14NC输出NC(请悬空)15UB-DN双向SB数据负1SPI-SBCMOS输入I片选口7SPI-MOICMO输入SPI数据输入PIMSICMOS输出SPI数据输出
