本實用新型屬于Arduino控制領(lǐng)域，尤其涉及一種Arduino驅(qū)動擴展板及智能機械臂。

背景技術(shù)：

Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，Arduino包括硬件部分和軟件部分，其中硬件部分包括可以用來做電連接的各種Arduino電路板，軟件部分可以通過編程來控制各種Arduino電路板的工作。而Arduino驅(qū)動擴展板是Arduino硬件部分的一個例子，Arduino驅(qū)動擴展板可以根據(jù)Arduino控制板輸出的指令來驅(qū)動步進電機或控制步進電機工作。

但是傳統(tǒng)的Arduino驅(qū)動擴展板只能接收Arduino控制板發(fā)來的指令并驅(qū)動電機，其并不具有無線通信功能，若要為Arduino驅(qū)動擴展板擴展無線通信功能，則需要單獨外接一塊無線通信模塊，這樣，不僅使用不方便而且會占據(jù)多余的空間，導(dǎo)致整機的體積增大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例的目的在于提供一種Arduino驅(qū)動擴展板及智能機械臂，旨在解決傳統(tǒng)的Arduino驅(qū)動擴展板不具有無線通信功能，若要為其擴展無線通信功能，則需要單獨外接一塊無線通信模塊，操作麻煩且會導(dǎo)致整機體積增大的問題。

本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種Arduino驅(qū)動擴展板，所述Arduino驅(qū)動擴展板受控于Arduino控制板，所述Arduino驅(qū)動擴展板包括FPGA模塊以及與所述FPGA模塊相連的電機驅(qū)動模塊和IO模塊，所述Arduino驅(qū)動擴展板還包括：

與智能終端進行無線通信，并將所述智能終端輸出的控制信號轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)發(fā)送至所述Arduino控制板的無線通信模塊。

進一步的，所述無線通信模塊采用藍牙模塊。

進一步的，所述無線通信模塊采用WIFI模塊。

進一步的，所述無線通信模塊采用ZIGBEE模塊。

進一步的，所述FPGA模塊包括：

與所述Arduino控制板進行串口通信，接收所述Arduino控制板輸出的控制指令的SPI單元；

輸入端與所述SPI單元連接，輸出端與所述電機驅(qū)動模塊和所述IO模塊連接，根據(jù)所述SPI單元輸出的所述控制指令生成電機控制信號及IO控制信號，以分別控制所述電機驅(qū)動模塊和所述IO模塊的IO控制單元。

進一步的，所述電機驅(qū)動模塊包括多個A4988驅(qū)動單元，所述多個A4988驅(qū)動單元均與所述IO控制單元連接。

進一步的，所述Arduino驅(qū)動擴展板還包括：

為所述Arduino驅(qū)動擴展板供電的電源模塊。

本實用新型還提供了一種智能機械臂，所述智能機械臂包括Arduino控制板和電機，所述智能機械臂還包括前述所述的Arduino驅(qū)動擴展板，所述電機與所述電機驅(qū)動模塊連接。

在本實用新型的實施例中，所述Arduino驅(qū)動擴展板受控于Arduino控制板，所述Arduino驅(qū)動擴展板包括電機驅(qū)動模塊和無線通信模塊，所述電機驅(qū)動模塊用于驅(qū)動電機，所述無線通信模塊可將來自智能終端的控制信號轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)發(fā)送至Arduino控制板。在本實用新型的實施例中，將無線通信模塊和電機驅(qū)動模塊集中到一塊Arduino驅(qū)動擴展板上，使Arduino驅(qū)動擴展板在完成電機驅(qū)動功能的同時，還具有無線通信功能，不僅使用方便而且節(jié)省了空間，大大減小了整機的體積。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的Arduino驅(qū)動擴展板的模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實用新型實施例提供的Arduino驅(qū)動擴展板的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實用新型實施例提供的智能機械臂的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本實用新型實施例提供的智能機械臂的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例一：

本實用新型的第一實施例提供了一種Arduino驅(qū)動擴展板。

圖1示出了本實用新型實施例提供的Arduino驅(qū)動擴展板的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。

一種Arduino驅(qū)動擴展板1，Arduino驅(qū)動擴展板1受控于Arduino控制板2，Arduino驅(qū)動擴展板1包括FPGA（Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列）模塊10以及與FPGA模塊10相連的電機驅(qū)動模塊100和IO（Input Output，輸入輸出）模塊101，Arduino驅(qū)動擴展板1還包括：

與智能終端3進行無線通信，并將智能終端3輸出的控制信號轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)發(fā)送至Arduino控制板2的無線通信模塊40。

作為本實用新型的一實施例，無線通信模塊40采用藍牙模塊。在本實施例中，藍牙模塊可以為BC417143B模塊、CC2541模塊、nRF51822模塊或CSR8610模塊等，當(dāng)然也可以采用其他可實現(xiàn)藍牙通信功能的模塊。

作為本實用新型的一實施例，無線通信模塊40采用WIFI模塊。

作為本實用新型的一實施例，無線通信模塊40采用ZIGBEE模塊。

作為本實用新型的一實施例，F(xiàn)PGA模塊10包括：

與Arduino控制板2進行串口通信，接收Arduino控制板2輸出的控制指令的SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口）單元100；

輸入端與SPI單元100連接，輸出端與電機驅(qū)動模塊20和IO模塊30連接，根據(jù)SPI單元100輸出的所述控制指令生成電機控制信號及IO控制信號，以分別控制電機驅(qū)動模塊20和IO模塊30的IO控制單元101。

作為本實用新型的一實施例，Arduino驅(qū)動擴展板1還包括：

為Arduino驅(qū)動擴展板1供電的電源模塊（圖中未示出）。

圖2示出了本實用新型實施例提供的Arduino驅(qū)動擴展板的電路結(jié)構(gòu)圖，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。

作為本實用新型的一實施例，SPI單元100采用SPI接口芯片U1，SPI接口芯片U1的時鐘腳SCK、數(shù)據(jù)接收腳MISO、數(shù)據(jù)發(fā)送腳MOSI和使能腳SS分別與Arduino控制板的SPI模塊的時鐘腳SCK、數(shù)據(jù)發(fā)送腳MISO、數(shù)據(jù)接收腳MOSI和使能腳SS連接，SPI接口芯片U1的控制信號輸出腳SDA與IO控制單元101連接。

作為本實用新型的一實施例，IO控制單元101采用IO控制芯片U2，IO控制芯片U2的控制信號接收腳SDA與SPI接口芯片U1的控制信號輸出腳SDA連接，IO控制芯片U2的IO控制腳CON與IO模塊30連接，IO控制芯片U2的步進控制腳STEP和傳輸方向選擇A4988驅(qū)動芯片U3的輸出腳OUT均接一個電機。腳DIR與電機驅(qū)動模塊30連接。

作為本實用新型的一實施例，電機驅(qū)動模塊20包括多個A4988驅(qū)動單元，所述多個A4988驅(qū)動單元均與IO控制單元101連接。圖2是電機驅(qū)動模塊20包括三個A4988驅(qū)動單元的示例，A4988驅(qū)動單元包括A4988驅(qū)動芯片U3，每個A4988驅(qū)動芯片U3的步進控制腳STEP和傳輸方向選擇腳DIR分別與IO控制芯片U2的步進控制腳STEP和傳輸方向選擇腳DIR連接。

實施例二：

本實用新型的第二實施例提供了一種智能機械臂。

圖3示出了本實用新型實施例提供的智能機械臂的模塊結(jié)構(gòu)圖，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。

一種智能機械臂，所述智能機械臂包括Arduino控制板2和電機，所述智能機械臂還包括Arduino驅(qū)動擴展板1。

Arduino驅(qū)動擴展板1受控于Arduino控制板2，Arduino驅(qū)動擴展板1包括FPGA（Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列）模塊10以及與FPGA模塊10相連的電機驅(qū)動模塊100和IO（Input Output，輸入輸出）模塊101，電機驅(qū)動模塊100還與所述電機相連，Arduino驅(qū)動擴展板1還包括：

與智能終端3進行無線通信，并將智能終端3輸出的控制信號轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)發(fā)送至Arduino控制板2的無線通信模塊40。

作為本實用新型的一實施例，無線通信模塊40采用藍牙模塊。在本實施例中，藍牙模塊可以為BC417143B模塊、CC2541模塊、nRF51822模塊或CSR8610模塊等，當(dāng)然也可以采用其他可實現(xiàn)藍牙通信功能的模塊。

作為本實用新型的一實施例，無線通信模塊40采用WIFI模塊。

作為本實用新型的一實施例，無線通信模塊40采用ZIGBEE模塊。

作為本實用新型的一實施例，F(xiàn)PGA模塊10包括：

與Arduino控制板2進行串口通信，接收Arduino控制板2輸出的控制指令的SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口）單元100；

輸入端與SPI單元100連接，輸出端與電機驅(qū)動模塊20和IO模塊30連接，根據(jù)SPI單元100輸出的所述控制指令生成電機控制信號及IO控制信號，以分別控制電機驅(qū)動模塊20和IO模塊30的IO控制單元101。

作為本實用新型的一實施例，Arduino驅(qū)動擴展板1還包括：

為Arduino驅(qū)動擴展板1供電的電源模塊（圖中未示出）。

圖4示出了本實用新型實施例提供的智能機械臂的電路結(jié)構(gòu)圖，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。

作為本實用新型的一實施例，SPI單元100采用SPI接口芯片U1，SPI接口芯片U1的時鐘腳SCK、數(shù)據(jù)接收腳MISO、數(shù)據(jù)發(fā)送腳MOSI和使能腳SS分別與Arduino控制板的SPI模塊的時鐘腳SCK、數(shù)據(jù)發(fā)送腳MISO、數(shù)據(jù)接收腳MOSI和使能腳SS連接，SPI接口芯片U1的控制信號輸出腳SDA與IO控制單元101連接。

作為本實用新型的一實施例，IO控制單元101采用IO控制芯片U2，IO控制芯片U2的控制信號接收腳SDA與SPI接口芯片U1的控制信號輸出腳SDA連接，IO控制芯片U2的IO控制腳CON與IO模塊30連接，IO控制芯片U2的步進控制腳STEP和傳輸方向選擇腳DIR與電機驅(qū)動模塊30連接。

作為本實用新型的一實施例，電機驅(qū)動模塊20包括多個A4988驅(qū)動單元，所述多個A4988驅(qū)動單元均與IO控制單元101連接。圖2是電機驅(qū)動模塊20包括三個A4988驅(qū)動單元的示例，A4988驅(qū)動單元包括A4988驅(qū)動芯片U3，每個A4988驅(qū)動芯片U3的步進控制腳STEP和傳輸方向選擇腳DIR分別與IO控制芯片U2的步進控制腳STEP和傳輸方向選擇腳DIR連接，每個A4988驅(qū)動芯片U3的輸出腳OUT均接一個電機。

在本實用新型的實施例中，所述Arduino驅(qū)動擴展板受控于Arduino控制板，所述Arduino驅(qū)動擴展板包括電機驅(qū)動模塊和無線通信模塊，所述電機驅(qū)動模塊用于驅(qū)動電機，所述無線通信模塊可將來自智能終端的控制信號轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)發(fā)送至Arduino控制板。在本實用新型的實施例中，將無線通信模塊和電機驅(qū)動模塊集中到一塊Arduino驅(qū)動擴展板上，使Arduino驅(qū)動擴展板在完成電機驅(qū)動功能的同時，還具有無線通信功能，不僅使用方便而且節(jié)省了空間，大大減小了整機的體積。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。