王艺超,谢印庆,李百杰,姚梦璐,周 健,石海锋
(大连理工大学城市学院,辽宁 大连 116600)
随着科技的高速发展,高铁、飞机等高速交通工具使一天内到达国内任何地方成为现实。人们在乘坐交通工具时携带较多行李,路途中可放在后备箱,但到达目的地后只能通过人力来运送,费时费力,而且还需要进行取票、安检等必要流程,手推行李箱变得更加费劲。本文所介绍的行李车可在大型运输枢纽为携带多件、大件行李的旅客提供方便。
本系统硬件由称重模块、STM32主控模块、车模块和显示模块组成,其中STM32模块为主控芯片。系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
1.2.1 主控芯片
STM32系列微处理器基于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用的ARM Cortex-M3内核,性能强,反应速度快,处理速度优于STM51单片机。
1.2.2 称重模块
该模块为称重式应变式力传感器,将应变片粘贴到受力的力敏型弹性元件上,当弹性元件受力产生变形时,应变片产生相应的应变, 转化成电阻变化。力引起的电阻变化将转换为测量电路的电压变化,通过测量输出电压的数值,再通过数模转换芯片HX711转换为数字信号,换算即可得到所测量物体的重量。
该模块还配有蜂鸣器,可配合显示模块显示数据,将称重结果显示在显示屏上,若超重则显示超重数量和应缴费的金额并报警。
1.2.3 显示模块
OLED显示屏不同于传统的LED屏,具有像素点主动发光、视角范围大,响应速度快,图像稳定,亮度高、色彩丰富、分辨率高等特点。
1.2.4 车内部模块
(1)电源模块:为传感器和电机提供动力,采用多输出可调压电源,满足不同器件的协同工作。
(2)红外循迹模块:采用ST188作为红外检测传感器。ST系列反射式光电传感器是经常使用的传感器。该系列传感器种类齐全,价格便宜,体积小,使用方便,质量可靠,用途广泛。
(3)电机驱动模块:采用直流减速电机。直流减速电机转动力矩大,体积小,重量轻,装配简单,使用方便。
程序设计分为自行驶车部分和称重部分。两部分同时运行,互不冲突。本程序主要实现小车按照预先的轨道进行循迹行走。系统通电后进行初始化,对货物称重结束后,小车开始按照预先铺好的轨道循迹行走。期间运行避障程序,碰到障碍物自动躲避,到达目的地结束运行,等待重置。部分程序如图2、图3所示。
图2 循迹程序框图
图3 避障程序框图
科技源于生活,也会改变生活。未来将会出现更多方便人们生活的发明创造。本设计方便了旅行人士的生活,对于大件行李持有者更为有利,实现了免人力行李的精准运送,还可显示具体数值,方便人们出行,节省了人们的时间。但本设计还存在诸多不足,如功能不够完善等,因此预留了许多接口来实现扩展。