本實用新型涉及機器人運動控制領域,特別涉及一種運動系統(tǒng)控制電路。
背景技術:
運動運動系統(tǒng)控制電路是整個系統(tǒng)控制的核心,通過主控制器自身強大的數(shù)據(jù)運算和實時信號處理能力為智能運動設備系統(tǒng)的一體化控制提供了良好的硬件基礎?,F(xiàn)有技術的主控電路多采用總線連接方式實現(xiàn)主控電路對系統(tǒng)各單元的控制管理,且基本使用單一總線的方式實現(xiàn)與外部設備的連接。
然而,現(xiàn)有技術的這種連接方式由于總線既要收發(fā)控制信息,又要收發(fā)數(shù)據(jù)信息,其工作效率較低、實時性差。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型在于克服現(xiàn)有技術的上述不足,提供一種效率高、實時性好的運動系統(tǒng)控制電路。
為了實現(xiàn)上述實用新型目的,本實用新型采用的技術方案是:
一種運動系統(tǒng)控制電路,包括MCU、第一總線接口、第二總線接口;所述第一總線接口與第二總線接口均連接所述MCU;所述第一總線接口連接至少一個電機,用于將所述MCU發(fā)送的電機控制信號發(fā)送到所述電機;所述第二總線接口連接數(shù)據(jù)處理器,用于將所述MCU發(fā)送的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理器。
進一步地,還包括第一通信單元,所述第一通信單元連接所述MCU,用于接收其他運動系統(tǒng)發(fā)送的協(xié)同控制信息或發(fā)送協(xié)同控制信息到其他運動系統(tǒng)。
進一步地,還包括傳感器單元,所述傳感器單元連接所述MCU,用于采集外部環(huán)境參數(shù)信息,并將所述參數(shù)信息發(fā)送到所述MCU,所述MCU還用于根據(jù)所述參數(shù)信息對所述電機控制信號進行修正。
進一步地,還包括第二通信單元,所述第二通信單元連接所述MCU,用于外部調(diào)試設備對所述MCU進行調(diào)試。
進一步地,還包括告警單元,所述告警單元連接所MCU,用于接收所述MCU發(fā)送的告警信息,根據(jù)所述告警信息進行告警。
進一步地,所述MCU還用于當判斷所述第一總線接口線路和/或第二總線接口線路異常時,發(fā)送所述告警信息到所述告警單元。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果
1、本實用新型的運動系統(tǒng)控制電路通過設置兩條總線接口分別進行控制信號的收發(fā)和數(shù)據(jù)信號的收發(fā),對運動控制和數(shù)據(jù)通信相互分離大大提高系統(tǒng)的工作效率。
2、本實用新型的運動系統(tǒng)控制電路通過第一通信單元與其他運動系統(tǒng)進行通信,實現(xiàn)不同運動系統(tǒng)之間的信息交互。
附圖說明
圖1所示是本實用新型的運動系統(tǒng)控制電路模塊框圖。
圖2所示是本實用新型的一個具體實施例中的運動系統(tǒng)控制電路模塊框圖。
圖3所示是本實用新型的一個具體實施例中的運動系統(tǒng)控制電路圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本實用新型內(nèi)容所實現(xiàn)的技術均屬于本實用新型的范圍。
實施例1:
圖1所示是本實用新型的運動系統(tǒng)控制電路模塊框圖,包括MCU1、第一總線接口2、第二總線接口3;所述第一總線接口2與第二總線接口3均連接所述MCU1;所述第一總線接口2連接至少一個電機4,用于將所述MCU1發(fā)送的電機控制信號發(fā)送到所述電機4;所述第二總線接口3連接數(shù)據(jù)處理器5,用于將所述MCU1發(fā)送的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理器5。
本實用新型的運動系統(tǒng)控制電路通過設置兩條總線接口分別進行控制信號的收發(fā)和數(shù)據(jù)信號的收發(fā),對運動控制和數(shù)據(jù)通信相互分離大大提高系統(tǒng)的工作效率。
在一個具體實施方式中,參看圖2,還包括第一通信單元6,所述第一通信單元6連接所述MCU1,用于接收其他運動系統(tǒng)發(fā)送的協(xié)同控制信息或發(fā)送協(xié)同控制信息到其他運動系統(tǒng)。第一通信單元采用藍牙模塊。
本實用新型的運動系統(tǒng)控制電路通過第一通信單元與其他運動系統(tǒng)進行通信,實現(xiàn)不同運動系統(tǒng)之間的信息交互。
在一個具體實施方式中,還包括傳感器單元7,所述傳感器單元7連接所述MCU1,用于采集外部環(huán)境參數(shù)信息,并將所述參數(shù)信息發(fā)送到所述MCU1,所述MCU1還用于根據(jù)所述參數(shù)信息對所述電機控制信號進行修正。
在一個具體實施方式中,還包括第二通信單元8,所述第二通信單元8連接所述MCU1,用于外部調(diào)試設備對所述MCU1進行調(diào)試。第二通信單元采用串口通信模塊。
在一個具體實施方式中,還包括告警單元9,所述告警單元9連接所MCU1,用于接收所述MCU4發(fā)送的告警信息,根據(jù)所述告警信息進行告警。
在一個具體實施方式中,所述MCU還用于當判斷所述第一總線接口線路和/或第二總線接口線路異常時,發(fā)送所述告警信息到所述告警單元。告警單元可以是蜂鳴器等能夠傳播聲信號的裝置。
本實用新型的運動系統(tǒng)控制電路,MCU采用的是STM32F407VGT6;串口通信模塊用于計算機和機器人控制器間的通信,便于軟件開發(fā)人員進行軟件調(diào)試;藍牙模塊用于連接外部遙控設備和多個機器人間相互連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)在多個運動系統(tǒng)間的傳輸,從而實現(xiàn)對多個機器人的協(xié)同控制;傳感器接口電路用于采集機器人外部環(huán)境參數(shù),為機器人的運動控制提供數(shù)據(jù)支持,從而可根據(jù)環(huán)境參數(shù)實時修正控制參數(shù),以達到更加精確的運動控制效果;蜂鳴器主要用作報警器使用,當機器人系統(tǒng)出現(xiàn)故障時蜂鳴器發(fā)聲,以提醒工作人員及時檢修;兩路CAN總線分別用于電機控制和數(shù)據(jù)通信控制。
圖3所示是本實用新型的一個具體實施例中的運動系統(tǒng)控制電路圖,其中7為傳感器單元接口電路,通過光耦K1將輸入信號隔離,用于避免前端模擬信號對后續(xù)數(shù)字電路產(chǎn)生影響。圖中電阻R2、R5、R10、R3、R6、R9為上拉電阻,R1、R4、R8為限流電阻,用于限制流經(jīng)LED指示燈D1、D3、D5的電流;電容C1、C2、C3、C4、C7、C8為濾波電容,用于濾除光耦輸入輸出端信號中夾雜的干擾信號;二極管D1、D4、D6為保護二極管,用于防止輸入信號電壓過高(超過電源電壓)時,損壞光耦,當輸入信號為低電平時,二極管導通,光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管有電流流過,同時光耦內(nèi)部的光敏二極管在光照下導通,從而輸出低電平到微處理器的I/O口;同理,當輸入為高電平時,光耦輸出高電平到微處理器的I/O口。傳感器接口電路有三個傳感器輸入口和三個輸出口,輸入端SENSOR_IN1、SENSOR_IN2、SENSOR_IN3連接到個傳感器,輸出端SENSOR_PD2、SENSOR_PD4、SENSOR_PD7連接到主控制器對應的I/O口。
2、3分別為第一總線接口和第二總線接口,均采用集成隔離CAN芯片CTM8251T,芯片的3腳TXD和4腳RXD分別連接至主控制器的CAN*_RX和CAN*_TX(*表示1或2),輸出端CAN*_H和CAN*_L間連接有120Ω的總線阻抗匹配電阻,用以匹配CAN總線的阻抗。兩路總線電路分別用于控制機器人系統(tǒng)中電機的運動控制、用于系統(tǒng)中其他功能模塊電路與主控電路的數(shù)據(jù)通信,這樣將運動控制和數(shù)據(jù)通信相互分離可大大提高系統(tǒng)的工作效率。
9為蜂鳴器驅(qū)動電路,蜂鳴器通過MCU驅(qū)動三極管Q1實現(xiàn)蜂鳴器發(fā)聲,限流電阻R12一端連接到MCU的I/O口,另一端連接到三極管Q1的基極;電阻R13為基極偏置電阻。
本實用新型提供的主控電路將運動控制和數(shù)據(jù)通信的CAN總線分離,實現(xiàn)了比單一總線更高的控制效率;同時通過藍牙將多個單一機器人聯(lián)結成一個同一整體,實現(xiàn)了多機聯(lián)合控制和相互協(xié)同工作。
上面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了詳細說明,但本實用新型并不限制于上述實施方式,在不脫離本申請的權利要求的精神和范圍情況下,本領域的技術人員可以作出各種修改或改型。