一种智能行李箱

覃冰润 胡安平 重庆文理学院

一种智能行李箱

覃冰润 胡安平 重庆文理学院

针对传统拉杆式托运行李箱对人们造成身心疲惫这一严重现象。通过HT66F70A单片机对外部各个子系统的控制、加上超声波与无线收发装置的综合利用；设计了一款能实现GPS定位自动报警、自动寻迹、手机充电以及太阳能充放电等多功能的智能行李箱；打破传统的纯物理性设计，结合智能信息技术对行李箱进行了全面升级，从根本上解决了人们旅行、出差携带行李箱在搬运时的拖、拉、背、扛等种种问题。

HT66F70A单片机 自动寻迹 GPS定位 太阳能

1 背景

进入21世纪以来，各种各样的新技术不断的涌现出来，随之带来的就是给人们生活的一些方便。人们的活动范围也随之增宽，探亲、出差、旅游等活动也越来越频繁。途中东西搬运极不方便、费力，便有了行李箱的产生。传统的行李箱在搬运时无非用拖、拉、背、扛等，当我们不经意周围环境时箱子也许就不翼而飞了；漆黑的夜里在无任何光照情况下我们常会因看不清路或者找不出箱内的东西、途中手机时常没电而发难；乘客经常会因为行李箱的繁重而把自己弄得疲惫不堪，基于这一连串的问题我们团队找到了突破口，因此我们小组设计了一款可以自己行走的智能行李箱，从根本上解决人们旅行、出差时携带行李箱时遇到的种种困难。

2 作品功能与设计原理

2.1 系统端

系统端由L298N电机驱动电路、PWM调速电路、HCR04超声波测距模块、无线接收模块JF24D、GPS模块BS-280一体模块、D1700芯片语音模块、电源电路、照明及USB充电电路构成。

其中测距定位系统包括主测距部分和目标标识部分；主测距部分包括两个超声波发射装置和无线接收装置；目标标识部分包括一个超声波接收和无线发射装置。单片机控制系统主要负责超声波信号的处理、定位算法和控制算法的实现。电机驱动负责驱动控制电机。采用HT66，PWM速度控制，电机驱动芯片L298N，HC-R04超声波测距模块，无线通讯模块，能实现特定目标的定位，测出距离，智能判断行为方式，包括前进后退，转弯，以及对这些信号的分析和控制，自动根据反馈信息调节速度和转弯等各种目标跟踪功能。

2.2 功能

自动寻迹的设计主要包括测距定位系统、单片机控制系统、电机驱动系统三个子系统。其中测距定位系统包括主测距部分和目标标识部分；主测距部分包括两个超声波发射装置和无线接收装置；目标标识部分包括一个超声波接收和无线发射装置。单片机控制系统主要负责超声波信号的处理、定位算法和控制算法的实现。采用HT66，PWM速度控制，电机驱动芯片L298N，HC-R04超声波测距模块，无线通讯模块，能实现特定目标的定位，测出距离，智能判断行为方式，包括前进后退，转弯，以及对这些信号的分析和控制，自动根据反馈信息调节速度和转弯等各种目标跟踪功能。

2.2.1 HC-R04超声波测距模块

HC-R04超声波测距模块可提供2cm-450cm的非接触式距离感测功能，测距精度可高达3mm；模块包括超声波接收器、发射器与控制电路。

基本工作原理：

（1）采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号；

（2）模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；

（3）有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。

2.2.2 无线通讯模块

无线收发模块JF24D整合了高频键控（GFSK）收发电路的功能，以特小体积更低成本实现高速数据传输的功能。JF24D的传输速率为1M，具有81个通道可任意设置而互不干扰。可在拥挤的ISM频段中达到稳定可靠的短距离数据传输。数据发射模块的工作频率为315M，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在－25～+85度之间变化时，频飘仅为3ppm/度。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体，而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。

2.2.3 太阳能供电模块

本系统采用薄膜太阳能板给电池供电，通过连接太阳能电池组，进一步实现了该检测系统的独立运行，也便于维护，节能环保。

太阳能电池是由光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件。当太阳光照到太阳能电池板上的光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有长久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的。

[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社.2010：200-500

[2]谭浩强.c程序设计[M].清华大学出版社.2010:30-80

[3]王解先.GPS精密定轨定位[M].同济大学出版社.1997:34-57

项目：一种智能行李箱

覃冰润（1995—），土家族，重庆彭水人，本科，单位：重庆文理学院。胡安平（1993—），汉族，重庆奉节人，本科，单位：重庆文理学院。