本發(fā)明一種舵機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及一種集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

舵機(jī)是一種重要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它能夠根據(jù)控制信號(hào)的脈沖寬度轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，且轉(zhuǎn)動(dòng)的角度跟脈沖寬度屬于比例關(guān)系，舵機(jī)在很多領(lǐng)域都有使用，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、工業(yè)設(shè)備、光伏電子領(lǐng)域等。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)校的學(xué)生需要學(xué)習(xí)舵機(jī)控制，但是缺少專業(yè)的實(shí)驗(yàn)裝置，并且舵機(jī)控制的通信方式都比較單一，局限性較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用范圍廣的集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置，包括微處理器、舵機(jī)、信號(hào)切換單元，所述信號(hào)切換單元包括通信接口、手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、通信電平轉(zhuǎn)換單元和電子模擬開(kāi)關(guān)，所述通信接口、手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、通信電平轉(zhuǎn)換單元、電子模擬開(kāi)關(guān)、微處理器依次串接，微處理器與舵機(jī)相連。

上述集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置，還包括反饋單元，反饋單元包括光電擋板和光電傳感器，光電擋板安裝在舵機(jī)上，光電傳感器正對(duì)光電擋板設(shè)置，光電傳感器的信號(hào)輸出端與微處理器相連。

上述集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置，還包括人機(jī)交互單元，人機(jī)交互單元包括鍵盤和顯示器，鍵盤、顯示器分別與微處理器相連。

上述集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置，所述通信電平轉(zhuǎn)換單元包括rs232電平轉(zhuǎn)換電路和rs485電平轉(zhuǎn)換電路，所述通信接口經(jīng)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)后分別與rs232電平轉(zhuǎn)換電路、rs485電平轉(zhuǎn)換電路的一端相連，rs232電平轉(zhuǎn)換電路、rs485電平轉(zhuǎn)換電路的另一端分別經(jīng)電子模擬開(kāi)關(guān)后連接微處理器。

上述集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置，所述手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)采用三刀雙擲開(kāi)關(guān)e-ten302，三刀雙擲開(kāi)關(guān)包括第一至第三公共接線點(diǎn)、第一至第六輸出接線點(diǎn)，其中第一公共接線點(diǎn)和第二公共接線點(diǎn)分別連接通信接口，第三公共接線點(diǎn)接電源，第一輸出接線點(diǎn)、第三輸出接線點(diǎn)分別連接rs232電平轉(zhuǎn)換電路，第五輸出接線點(diǎn)懸空，第二輸出接線點(diǎn)、第四輸出接線點(diǎn)分別連接rs485電平轉(zhuǎn)換電路，第六輸出接線點(diǎn)連接電子模擬開(kāi)關(guān)。

上述集成多通信方式的舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置，所述電子模擬開(kāi)關(guān)采用ch440。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明的通信電平轉(zhuǎn)換單元包括rs232電平轉(zhuǎn)換電路和rs485電平轉(zhuǎn)換電路，做調(diào)試類試驗(yàn)采用rs232通信，做應(yīng)用類試驗(yàn)時(shí)采用rs485通信，針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以通過(guò)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)手動(dòng)切換不同的通信方式，既簡(jiǎn)單又靈活。

2、本發(fā)明設(shè)有人機(jī)交互單元，顯示器采用數(shù)碼管顯示，鍵盤采用獨(dú)立按鍵輸入，不與其他裝置通信時(shí)可以進(jìn)行本地顯示和調(diào)整舵機(jī)的參數(shù)，擴(kuò)展了電路的實(shí)驗(yàn)功能。

3、本發(fā)明設(shè)有反饋單元，反饋單元包括光電擋板和光電傳感器，光電擋板安裝在舵機(jī)上，光電傳感器正對(duì)光電擋板設(shè)置，光電傳感器的信號(hào)輸出端與微處理器相連；舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)光電擋板轉(zhuǎn)動(dòng)，光電擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)使得光電傳感器得到相應(yīng)的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后反饋回微處理器，形成控制閉環(huán)回路，可以進(jìn)行各種控制實(shí)驗(yàn)，并檢測(cè)舵機(jī)的輸出精度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明的電路圖。

圖3為電子模擬開(kāi)關(guān)的邏輯功能圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明包括微處理器、舵機(jī)、信號(hào)切換單元、反饋單元、人機(jī)交互單元，所述信號(hào)切換單元包括通信接口、手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、通信電平轉(zhuǎn)換單元和電子模擬開(kāi)關(guān)，所述通信接口、手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、通信電平轉(zhuǎn)換單元、電子模擬開(kāi)關(guān)、微處理器依次串接，微處理器與舵機(jī)相連。人機(jī)交互單元包括鍵盤和顯示器，鍵盤、顯示器分別與微處理器相連。

所述通信電平轉(zhuǎn)換單元包括rs232電平轉(zhuǎn)換電路和rs485電平轉(zhuǎn)換電路，所述通信接口經(jīng)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)后分別與rs232電平轉(zhuǎn)換電路、rs485電平轉(zhuǎn)換電路的一端相連，rs232電平轉(zhuǎn)換電路、rs485電平轉(zhuǎn)換電路的另一端分別經(jīng)電子模擬開(kāi)關(guān)后連接微處理器。rs232和rs485是電氣標(biāo)準(zhǔn)，主要區(qū)別就是邏輯如何表示。rs232使用-12v表示邏輯1，12v表示邏輯0，全雙工，因?yàn)槭褂媒^對(duì)電壓表示邏輯，由于干擾，導(dǎo)線電阻等原因，通訊距離不遠(yuǎn)，低速時(shí)最多也就能傳輸幾十米。rs485是在rs232后推出，采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，以兩線間的電壓差為-(2~6)v表示邏輯"1”以兩線間的電壓差為+(2~6)v表示；邏輯"0"。rs-485最大的通信距離可以達(dá)到千米，最大傳輸速率為10mbps。做調(diào)試類試驗(yàn)采用rs232通信，做應(yīng)用類試驗(yàn)時(shí)采用rs485通信，針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以通過(guò)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)手動(dòng)切換不同的通信方式，既簡(jiǎn)單又靈活。

所述手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)采用三刀雙擲開(kāi)關(guān)e-ten302，三刀雙擲開(kāi)關(guān)包括第一至第三公共接線點(diǎn)、第一至第六輸出接線點(diǎn)，其中第一公共接線點(diǎn)和第二公共接線點(diǎn)分別連接通信接口，第三公共接線點(diǎn)接電源，第一輸出接線點(diǎn)、第三輸出接線點(diǎn)分別連接rs232電平轉(zhuǎn)換電路，第五輸出接線點(diǎn)懸空，第二輸出接線點(diǎn)、第四輸出接線點(diǎn)分別連接rs485電平轉(zhuǎn)換電路，第六輸出接線點(diǎn)連接電子模擬開(kāi)關(guān)。

反饋單元包括光電擋板和光電傳感器，光電擋板安裝在舵機(jī)上，光電傳感器正對(duì)光電擋板設(shè)置，光電傳感器的信號(hào)輸出端與微處理器相連。

本發(fā)明以微處理器為核心，連接其他裝置來(lái)傳輸舵機(jī)參數(shù)時(shí)，信號(hào)從通信接口輸入輸出，通過(guò)撥動(dòng)三刀雙擲開(kāi)關(guān)切換不同的檔位，三刀雙擲開(kāi)關(guān)一部分控制通信電平轉(zhuǎn)換單元與通信接口的連接，三刀雙擲開(kāi)關(guān)另一部分控制電子模擬開(kāi)關(guān)，通過(guò)電子模擬開(kāi)關(guān)控制通信電平轉(zhuǎn)換單元和微處理器的連接。微處理器根據(jù)通信傳輸過(guò)來(lái)的指令或者鍵盤輸入的指令產(chǎn)生相應(yīng)的pwm波，控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)光電擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)，光電擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)使得光電傳感器得到相應(yīng)的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后反饋回微處理器，微處理器進(jìn)行顯示或者通過(guò)通信接口反饋給其他裝置。

如圖2所示，通信接口采用標(biāo)準(zhǔn)d型數(shù)據(jù)接口連接器db9；手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)采用三刀雙擲開(kāi)關(guān)e-ten302，它有2個(gè)檔位；通信電平轉(zhuǎn)換單元的主芯片采用max232和max485；電子模擬開(kāi)關(guān)采用ch440，它是4通道低阻寬帶雙向電子模擬開(kāi)關(guān)芯片。由通信接口db9連接外部通信設(shè)備，連接后通過(guò)三刀雙擲開(kāi)關(guān)s1切換通信連接，2個(gè)檔位，當(dāng)三刀雙擲開(kāi)關(guān)s1撥到位置1時(shí)，三刀雙擲開(kāi)關(guān)s1的三個(gè)公共接線點(diǎn)分別連接第一、第三、第五輸出接線點(diǎn)，db9的第3腳和第2腳分別與max232的第7腳和第8腳相連，同時(shí)控制電子模擬開(kāi)關(guān)u3的第1腳為低電平；當(dāng)三刀雙擲開(kāi)關(guān)s1撥到位置2時(shí)，三刀雙擲開(kāi)關(guān)s1的三個(gè)公共接線點(diǎn)分別連接第二、第四、第六輸出接線點(diǎn)，db9的第3腳和第2腳分別與max485的第6腳和第7腳相連，同時(shí)控制電子模擬開(kāi)關(guān)u3的第1腳為高電平。通信信號(hào)經(jīng)過(guò)通信電平轉(zhuǎn)換單元后送入電子模擬開(kāi)關(guān)ch440的輸入端，ch440包含4通道單刀雙擲模擬開(kāi)關(guān)，高帶寬，低導(dǎo)通電阻，可以用于視頻或者其他信號(hào)二選一切換。它的內(nèi)部功能框圖如圖3所示，15腳為en控制端低電平有效，第1腳為選擇輸入端，當(dāng)其為低電平時(shí)選擇輸入為s1的端口輸出：微處理器的txd、rxd引腳與max232的txd、rxd相連接；當(dāng)為高電平時(shí)選擇輸入為s2的端口輸出。通過(guò)撥動(dòng)三刀雙擲開(kāi)關(guān)s1處于位置1和位置2，選擇不同的信號(hào)傳輸通道使得該裝置可以實(shí)現(xiàn)多種通信方式。