基于树莓派的智能小车遥控系统

1.本实用新型涉及控制电路领域，具体是基于树莓派的智能小车遥控系统。


背景技术：

2.树莓派是为学习计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的微型电脑。基于树莓派的各种电路控制装置被广泛地运用与硬件和编程教学中；
3.现有的基于树莓派的智能小车控制系统在教学领域中存在其硬件复杂，或者电路板整体性较强，无法对智能小车的多个功能模块进行分别教学，存在只能用于编程教学而无法进行硬件教学的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供基于树莓派的智能小车遥控系统，能够简化智能小车的硬件电路，并将硬件电路进行模块化设计，从而用于智能小车的硬件教学。
5.本实用新型的基于树莓派的智能小车遥控系统，包括主体电路、面包板、指示灯部分、数码管、摄像头、舵机部分和测速部分，主体电路包括树莓派以及外围电路；指示灯部分、数码管通过面包板与树莓派连接，摄像头、舵机部分均通过数据线与主体电路的树莓派的端口连接；
6.测速部分包括编码器和连接接口，编码器套设在小车的电机转轴上，电机的端子和编码器的输出端子均与连接接口连接，连接接口与树莓派的端口连接。
7.进一步，所述连接接口共设有6根线，分别为a相输出线、b相输出线、电源输入线、地线、电机正极线和电机负极线，所述编码器的a相输出端与b相输出端分别与a相输出线与b相输出线连接，a相输出线与b相输出线同时与所述树莓派的通用端口连接，电源输入线和地线为所述编码器提供电源信号和接地信号，电机正极线和电机负极线分别与小车的电机的两个端子连接。
8.进一步，所述指示灯部分包括多个二极管，二极管的引脚固定在所述面包板的孔中，二极管的引脚串接保护电阻后分别通过导线与所述树莓派的供电口和通用接口连接。
9.进一步，所述数码管的引脚插入至所述面包板中且通过导线与所述树莓派的端口连接。
10.进一步，所述摄像头的数据接口通过数据线与所述树莓派的camera接口连接。
11.进一步，所述舵机部分包括多个舵机，每个舵机均通过pin口线与所述树莓派的通用端口连接。
12.本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于树莓派的智能小车遥控系统，利用面包板将小车中的指示灯和数码管与主体电路中的树莓派进行连接，从而便于对智能小车中的指示灯和数码管的原理和接线进行教学；利用数据线将摄像头和舵机部分与树莓派进行连接，从而了解功能模块与树莓派之间的连接关系；同时利用连接接口将电机、编码器等部分与树莓派连接，从而了解树莓派对电机控制过程；较为简单和直观的硬件单路结合程
序能够使得学生对智能小车的硬件产生更深了解，教学效果更佳。
附图说明
13.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图：
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的电机和编码器的接线原理图。
具体实施方式
16.如图1-图2所示：本实施例的基于树莓派的智能小车遥控系统，包括主体电路、面包板、指示灯部分、数码管、摄像头、舵机部分和测速部分，主体电路包括树莓派以及外围电路；指示灯部分、数码管通过面包板与树莓派连接，摄像头、舵机部分均通过数据线与主体电路的树莓派的端口连接；
17.测速部分包括编码器和连接接口，编码器套设在小车的电机转轴上，电机的端子和编码器的输出端子均与连接接口连接，连接接口与树莓派的端口连接。
18.本实用新型的基于树莓派的智能小车遥控系统，利用面包板将小车中的指示灯和数码管与主体电路中的树莓派进行连接，从而便于对智能小车中的指示灯和数码管的原理和接线进行教学；利用数据线将摄像头和舵机部分与树莓派进行连接，从而了解功能模块与树莓派之间的连接关系；同时利用连接接口将电机、编码器等部分与树莓派连接，从而了解树莓派对电机控制过程；较为简单和直观的硬件单路结合程序能够使得学生对智能小车的硬件产生更深了解，教学效果更佳。
19.本实施例中具体地，连接接口共设有6根线，分别为a相输出线1、b相输出线2、电源输入线3、地线4、电机正极线5和电机负极线6，编码器内部包括发光二极管和两路光电二极管，两路光电二极管为别为编码器的a相和b相，编码器的a相输出端与b相输出端分别与a相输出线1与b相输出线2连接，a相输出线1与b相输出线2同时与树莓派的通用端口gpio连接。
20.电源输入线3和地线外接电源和地，为编码器内部的发光二极管和光电二极管提供电源信号和接地信号，编码器内部的发光二极管和光电二极管的阳极均与电源输入线3连接，阴极均串接保护电阻后接地线4。
21.电机正极线5和电机负极线6分别与小车的电机的两个端子连接，电机正极线5和电机负极线6外接电源为电机提供转动信号。
22.本实施例中具体地，指示灯部分包括多个二极管，二极管的引脚固定在面包板的孔中，二极管的引脚串接保护电阻后分别通过导线与树莓派的供电口和通用接口连接。
23.本实施例中具体地步，数码管的引脚插入至面包板中且通过导线与树莓派的端口连接，连接数码管时要注意每个接口与针脚的对应，如果没有正确的对应，则显示不了正确的数字。
24.本实施例中具体地，摄像头的数据接口通过数据线与树莓派的camera接口连接，摄像头与树莓派连接后不能直接使用，需先在树莓派中配置环境；不同的摄像头(例如用
usb连接和直接接camera口的摄像头)启动命令不同；最好不要在树莓派运行时安装摄像头(camera接口的摄像头)，容易短路烧坏摄像头，最好关闭树莓派的电源后在安装摄像头
25.本实施例中具体地，舵机部分包括多个舵机，每个舵机均通过pin口线与树莓派的通用端口gpio连接，每一个舵机有三个连线，分别接于：电源(5v)、gnd、gpio。
26.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种基于树莓派的智能小车遥控系统，其特征在于：包括主体电路、面包板、指示灯部分、数码管、摄像头、舵机部分和测速部分；所述主体电路包括树莓派以及外围电路；所述指示灯部分、数码管通过面包板与所述树莓派连接，所述的摄像头、舵机部分均通过数据线与所述主体电路的树莓派的端口连接；所述测速部分包括编码器和连接接口，所述编码器套设在小车的电机转轴上，所述小车的电机的端子和编码器的输出端子均与连接接口连接，所述连接接口与树莓派的端口连接。2.根据权利要求1所述的基于树莓派的智能小车遥控系统，其特征在于：所述连接接口共设有6根线，分别为a相输出线、b相输出线、电源输入线、地线、电机正极线和电机负极线，所述编码器的a相输出端与b相输出端分别与a相输出线与b相输出线连接，所述a相输出线与b相输出线同时与所述树莓派的通用端口连接，所述电源输入线和地线为所述编码器提供电源信号和接地信号，所述电机正极线和电机负极线分别与小车的电机的两个端子连接。3.根据权利要求1所述的基于树莓派的智能小车遥控系统，其特征在于：所述指示灯部分包括多个二极管，二极管的引脚固定在所述面包板的孔中，二极管的引脚串接保护电阻后分别通过导线与所述树莓派的供电口和通用接口连接。4.根据权利要求1所述的基于树莓派的智能小车遥控系统，其特征在于：所述数码管的引脚插入至所述面包板中且通过导线与所述树莓派的端口连接。5.根据权利要求1所述的基于树莓派的智能小车遥控系统，其特征在于：所述摄像头的数据接口通过数据线与所述树莓派的camera接口连接。6.根据权利要求1所述的基于树莓派的智能小车遥控系统，其特征在于：所述舵机部分包括多个舵机，每个舵机均通过pin口线与所述树莓派的通用端口连接。

技术总结
本实用新型公开了一种基于树莓派的智能小车遥控系统，包括主体电路、面包板、指示灯部分、数码管、摄像头、舵机部分和测速部分，速部分包括编码器和连接接口，编码器套设在小车的电机转轴上。利用面包板将小车中的指示灯和数码管与主体电路中的树莓派进行连接，从而便于对智能小车中的指示灯和数码管的原理和接线进行教学；利用数据线将摄像头和舵机部分与树莓派进行连接，从而了解功能模块与树莓派之间的连接关系；同时利用连接接口将电机、编码器等部分与树莓派连接，从而了解树莓派对电机控制过程；较为简单和直观的硬件单路结合程序能够使得学生对智能小车的硬件产生更深了解，教学效果更佳。学效果更佳。学效果更佳。


技术研发人员：顾国民 叶阳 侯向辉 陈琦 黄重水 卢瑾
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2022.09.20
技术公布日：2023/2/13