CN203535489U - 一种多功能智能轮椅控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多功能智能轮椅控制系统，包括相互连接的单片机和运动控制电路，所述单片机还分别与用于意外报警的无线通讯电路、用于显示求救信息的显示电路、用于管理电源的电源管理电路和用于控制轮椅的按键电路相连。本实用新型能够有效降低电动轮椅的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及轮椅自动控制技术领域，特别是涉及一种多功能智能轮椅控制系统。
背景技术
随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，对残疾人的关爱也越来越受到关注。许多残疾人家庭将原来残疾人拐杖改为手动轮椅，将手动轮椅也逐步希望更新电动轮椅。电动轮椅的优点受到很多残疾人家庭的欢迎。根据我们的市场调研目前普通手动轮椅的价格在500-1000元之间，普通的电动轮椅也要5000以上，更高级的轮椅则上万元。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能智能轮椅控制系统，能够有效降低电动轮椅的成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多功能智能轮椅控制系统，包括相互连接的单片机和运动控制电路，所述单片机还分别与用于意外报警的无线通讯电路、用于显示求救信息的显示电路、用于管理电源的电源管理电路和用于控制轮椅的按键电路相连。
所述单片机为STC125A60S2芯片。
所述无线通讯电路为GSM传输电路；所述单片机通过UART接口与XL02-232AP1传输模块相连，所述XL02-232AP1传输模块与GSM传输电路相连。所述GSM传输电路由西门子的TC35i芯片实现。
所述显示电路由带字库的12864液晶显示屏构成。
所述电源管理电路包括放电控制电路、电压采集电路、电流采集电路和温度采样电路，所述放电控制电路、电压采集电路、电流采集电路和温度采样电路分别与单片机相连。
所述放电控制电路包括依次串联的三极管和TLP250驱动电路，所述TLP250驱动电路的输出端用于控制蓄电池电源。
所述电压采集电路包括依次串联的第一运算放大器、线性光电耦合器和第二运算放大器。
所述电流采集电路为电流输出型霍尔电流传感器电路。
所述温度采样电路为集成式温度传感器电路。
所述按键电路为矩阵式键盘电路。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型对已有的普通的手动轮椅基础上进行改进，一方面手动轮椅可以继续有效的使用，另一方面也大大的降低了电动轮椅的价格。轮椅摇杆控制器和电机执行组成，残疾人只需要轻轻地通过摇杆就可以实现智能轮椅的自如行走，操控便捷；设计太阳能供电系统及市电充电电池共同组成，为轮椅提供能量。意外报警功能，由发射部分和接收终端部分组成，接收终端既为家庭监护人使用的手机。根据用户的需求预先设置一个或多个报警手机号码，当遇到意外时按报警键智能轮椅报警器将自动发送短信至监护人的手机上进行报警；监护人收到短信后，可以回复短信获得发生意外的进一步详细信息，以帮助判断是否需要及时赶到现场处理；报警同时显示屏显示求救信息，已寻求发生意外现场人们的帮助。
附图说明
图1是本实用新型的原理方框图；
图2是本实用新型中单片机与XL02-232AP1传输模块连接示意图；
图3是本实用新型中显示电路接口电路图；
图4是本实用新型中放电控制电路的电路图；
图5是本实用新型中电压采集电路的电路图；
图6是本实用新型中温度采样电路的电路图；
图7是本实用新型中按键电路的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型的实施方式涉及一种多功能智能轮椅控制系统，如图1所示，包括相互连接的单片机和运动控制电路，所述单片机还分别与用于意外报警的无线通讯电路、用于显示求救信息的显示电路、用于管理电源的电源管理电路和用于控制轮椅的按键电路相连。
所述单片机为STC125A60S2芯片，采用无线通信模块进行短信报警服务功能由发射部分和接收终端部分组成，接收终端既为家庭监护人使用的手机。根据用户的需求预先设置一个或多个报警手机号码，当遇到意外时按报警键智能轮椅报警器将自动发送短信至监护人的手机上进行报警；监护人收到短信后，可以回复短信获得发生意外的进一步详细信息，以帮助判断是否需要及时赶到现场处理；报警同时显示屏显示求救信息，已寻求发生意外现场人们的帮助。本实用新型能够对充电电池是否充满和太阳能供电系统是否运行正常进行实时监控。根据轮椅摇杆传感器反馈的信息反馈控制电机运行，这样残疾人只需要轻轻地通过摇杆就可以实现智能轮椅的自如行走，操控便捷。
所述无线通讯电路为GSM传输电路；所述单片机通过UART接口与XL02-232AP1传输模块相连，所述XL02-232AP1传输模块与GSM传输电路相连。所述GSM传输电路由西门子的TC35i芯片实现。
如图2所示，XL02-232AP1是UART接口半双工无线传输模块，可以工作在433MHz公用频段。符合欧洲ETSI（EN300-220-1和EN301-439-3），满足无线管制要求，无需申请频率使用许可证。本模块专为用于各种串口设备之间的无线通讯，如电脑，单片机，各种机器设备串口等，可以直接在原来的有线连接上升级为无线链接，无需额外编程，完全兼容有线通讯串口协议，使用简单方便灵活。
如图3所示，所述显示电路由带字库的12864液晶显示屏构成。带字库12864液晶显示屏显示分辨率为128×64，内置有8192个16×16点汉字和128个16×8点ASCII字符集，可构成全中文人机交互图形界面。
所述电源管理电路包括放电控制电路、电压采集电路、电流采集电路和温度采样电路，所述放电控制电路、电压采集电路、电流采集电路和温度采样电路分别与单片机相连。
如图4所示，所述放电控制电路包括依次串联的三极管和TLP250驱动电路，所述TLP250驱动电路的输出端用于控制蓄电池电源。在该电路中，选用IR公司的PowerMOSFETIRF3205作为放电控制的开关管。当单片机给出高电平时，三极管Q5(S9013)导通，TLP250输出高电平，IRF3205的栅源电压被钳位于10V。此时，MOSFET导通，蓄电池向负载供电，相反，放电控制端给出低电平时，三极管截止，IRF3205的栅源电压小于阀值电压，MOSFET不能导通，相当于开关处于断开状态，蓄电池不能向负载供电。
如图5所示，所述电压采集电路包括依次串联的第一运算放大器、线性光电耦合器和第二运算放大器。该电路采用电阻分压方法来采集电压，并使用线性光电耦合器LOC110将单片机和太阳能电池阵列(以及蓄电池)电气隔离。
电流采集电路采用电流输出型霍尔电流传感器SMNA100L来直接采集电流，然后进行分压、分流、滤波、跟随等一系列调理，最终将采样的电流数据输入到单片机中。
如图6所示，温度采样电路采用集成式温度传感器AD590采集蓄电池温度。
如图7所示，所述按键电路为矩阵式键盘电路，可以减少I/O口的占用。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，如果再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，图7中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。
不难发现，本实用新型对已有的普通的手动轮椅基础上进行改进，一方面手动轮椅可以继续有效的使用，另一方面也大大的降低了电动轮椅的价格。轮椅摇杆控制器和电机执行组成，残疾人只需要轻轻地通过摇杆就可以实现智能轮椅的自如行走，操控便捷；设计太阳能供电系统及市电充电电池共同组成，为轮椅提供能量。意外报警功能，由发射部分和接收终端部分组成，接收终端既为家庭监护人使用的手机。根据用户的需求预先设置一个或多个报警手机号码，当遇到意外时按报警键智能轮椅报警器将自动发送短信至监护人的手机上进行报警；监护人收到短信后，可以回复短信获得发生意外的进一步详细信息，以帮助判断是否需要及时赶到现场处理；报警同时显示屏显示求救信息，已寻求发生意外现场人们的帮助。
Claims (10)
1.一种多功能智能轮椅控制系统，包括相互连接的单片机和运动控制电路，其特征在于，所述单片机还分别与用于意外报警的无线通讯电路、用于显示求救信息的显示电路、用于管理电源的电源管理电路和用于控制轮椅的按键电路相连。
2.根据权利要求1所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述单片机为STC125A60S2芯片。
3.根据权利要求1所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述无线通讯电路为GSM传输电路；所述单片机通过UART接口与XL02-232AP1传输模块相连，所述XL02-232AP1传输模块与GSM传输电路相连。
4.根据权利要求1所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述显示电路由带字库的12864液晶显示屏构成。
5.根据权利要求1所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述电源管理电路包括放电控制电路、电压采集电路、电流采集电路和温度采样电路，所述放电控制电路、电压采集电路、电流采集电路和温度采样电路分别与单片机相连。
6.根据权利要求5所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述放电控制电路包括依次串联的三极管和TLP250驱动电路，所述TLP250驱动电路的输出端用于控制蓄电源电源。
7.根据权利要求5所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述电压采集电路包括依次串联的第一运算放大器、线性光电耦合器和第二运算放大器。
8.根据权利要求5所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述电流采集电路为电流输出型霍尔电流传感器电路。
9.根据权利要求5所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述温度采样电路为集成式温度传感器电路。
10.根据权利要求1所述的多功能智能轮椅控制系统，其特征在于，所述按键电路为矩阵式键盘电路。
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| CN (1) | CN203535489U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110333676A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-15 | 吉林大学 | 基于安卓手机的电动轮椅控制装置 |
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2013
- 2013-10-12 CN CN201320633105.1U patent/CN203535489U/zh not_active Expired - Fee Related
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