一种电力系统机器人控制电路技术方案

本实用新型专利技术涉及一种抗干扰机器人控制电路，具体设计一种电力系统机器人控制电路，本实用新型专利技术为了解决现有的机器人控制电路在电力系统环境中抗干扰性能较差，障碍探测较低的缺点，而提出一种电力系统机器人控制电路，包括单片机、超声发射模块、超声接收模块、电源模块、通讯模块以及超声传感器；其中，电源模块的数字电源端与单片机的电平输入端连接，单片机的超声发射控制端与超声波发射模块的信号发射端连接，单片机的超声接收端与超声波接收模块的信号输出端连接，单片机的通讯端与通讯模块的控制接收端连接，超声传感器与超声接收模块的信号接收端连接。本实用新型专利技术适用于电力系统中的值守机器人。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统机器人控制电路
本技术涉及一种抗干扰机器人控制电路，具体设计一种电力系统机器人控制电路。
技术介绍
电力系统中如发电站或变电站，由于电站周围电压较高，由人工进行值守、作业成本较高，并且可能发生人身危险，因此出现了使用机器人替代人工进行值守等简单任务。而现有技术中，机器人的控制电路缺乏抗干扰特性，导致机器人在电力系统中的强电磁干扰环境中会引干扰而发生故障，导致机器人控制系统稳定性较差，并且机器人进行障碍探测时精度降低。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的机器人控制电路在电力系统环境中抗干扰性能较差，障碍探测精度较低的缺点，而提出一种电力系统机器人控制电路，包括单片机、超声发射模块、超声接收模块、电源模块、通讯模块以及超声传感器；其中，电源模块的数字电源端与单片机的电平输入端连接，单片机的超声发射控制端与超声波发射模块的信号发射端连接，单片机的超声接收端与超声波接收模块的信号输出端连接，单片机的通讯端与通讯模块的控制接收端连接，超声传感器与超声接收模块的信号接收端连接。本技术的有益效果为：1、使用了较多的滤波电容、电感，使得电力系统环境中抗干扰性能较强；2、超声发射、超声接收电路能够防止共模输入电压越限，具有高增益频率补偿功能，使得系统更稳定，障碍检测更准确。附图说明图1为本技术的电力系统机器人控制电路的原理示意图；图2为本技术的电源模块的电路结构图；图3为本技术的超声发射模块的电路结构图；图4位本技术的超声接收模块的电路结构图。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的电力系统机器人控制电路，如图1所示，包括单片机1、超声发射模块3、超声接收模块4、电源模块2、通讯模块6以及超声传感器5；其中，电源模块2的数字电源端与单片机1的电平输入端连接，单片机1的超声发射控制端与超声波发射模块3的信号发射端连接，单片机1的超声接收端与超声波接收模块4的信号输出端连接，单片机1的通讯端与通讯模块6的控制接收端连接，超声传感器5的接收端与超声接收模块4的信号接收端连接，超声传感器5的发射端与超声发射模块3的输出端连接。本专利技术的工作原理是：单片机通过超声发射模块使超声传感器发出超声信号，被障碍物反射回来的超声信号再通过超声传感器接收，送入单片机处理，以识别周围的障碍物。使值守机器人在运动时能够避让障碍物。然后单片机可以通过通讯模块将识别结果或者其他信息发送到上位机等其他设备。其中超声传感器即发射超声波，又接收超声波；通讯模块可以是能够实现蓝牙通信、wifi通信的芯片。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：电源模块2中，12V电源经过电阻R3与线性稳压器的电平输入端连接；电容C4的一端连接线性稳压器的电平输入端，另一端接地；电容C5的一端连接线性稳压器的电平输入端，另一端接地；电容C9的一端连接线性稳压器的电平输出端，另一端接地；电容C6的一端连接线形稳压器的电平输出端，并且引出数字电源端，电容C6的另一端接地；电感器L1与线性稳压器的电平输出端连接，另一端引出模拟电源端，且与电容C10的第一端连接；电容C10的第二端接地；电容C7与电容C10并联连接。其中模拟电源端AVCC用于为放大器等模拟部分提供电压，数字电源端DVCC用于为单片机和通讯模块提供电压。本实施方式的电源模块的有益效果在于，使用了大量的滤波电容，使用了电感器，可以有效减少电磁干扰，符合电力系统机器人设计的需求。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：线性稳压器为K7805芯片；电感器L1为10mH。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：超声波发射模块3的信号发射端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接二极管D8的正极，二极管D8的负极连接12V电源；电容C14的一端连接三极管Q2的发射极，另一端连接二极管D8的负极；二极管D8的正极与负极分别连接中周变压器B3的次级的两个引脚，中周变压器B3的初级的第一引脚以及第二引脚分别连接超声传感器的发射端正极和发射端负极；电阻R24并联在B3初级的第一引脚以及第二引脚之间。本实施方式中，中周变压器B3工作时，会对12V电源产生干扰，因此加入了电容C14进行滤波。二极管D8用于保护器件不被线圈产生的感应电压击穿或烧坏。OUT3端连接单片机，使单片机可以输出标准的方波，以驱动超声传感器工作。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：三极管Q2为MMBT4401，电阻R24为2KΩ。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：超声波接收模块4的信号接收端通过电阻R1与放大器U1A的正相输入端连接，放大器U1A的负相输入端通过电阻R7与电容C5后接地，放大器U1A的输出端的第一支路通过电阻R6与放大器U1A的负相输入端连接，第二支路与放大器U1B的正相输入端连接，放大器U1B的负相输入端通过电阻R9与电容C6后接地，放大器U1B的输出端通过电阻R5与放大器U1B的负相输入端连接；BAV99DW的1号引脚以及2号引脚均与放大器U1B的负相输入端连接，BAV99DW的5号引脚和6号引脚均与放大器U1B的输出端连接，BAV99DW的3号引脚4号引脚连接后同时与电阻R4的第一端以及电容C3的第一端连接，电容C3的第二端接地，电阻R4的第二段接5V电源；电阻R10的第一端与电阻R4的第一端连接，电阻R10的第二端连接放大器U1C的负相输入端，放大器U1C的正相输入端通过电阻R2接5V电源，放大器U1C的输出端通过电阻R11与放大器U1C的负相输入端连接；放大器U1C的输出端引出信号接收端。其中SIG0端用于连接超声传感器，INT0与单片机连接。放大器可以进行高增益频率补偿，对微弱信号的放大效果较好。BAV99DW芯片可以防止共模输入电压超限。并且电路中使用较多的滤波电容，也能够有效降低电磁干扰。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：放大器U1A、放大器U1B、放大器U1C均为LM324芯片。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。本技术还可有其它多种实施例，在不背离本技术精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本技术作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本技术所附的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统机器人控制电路，其特征在于，包括单片机(1)、超声发射模块(3)、超声接收模块(4)、电源模块(2)、通讯模块(6)以及超声传感器(5)；其中，电源模块(2)的数字电源端与单片机(1)的电平输入端连接，单片机(1)的超声发射控制端与超声波发射模块(3)的信号发射端连接，单片机(1)的超声接收端与超声波接收模块(4)的信号输出端连接，单片机(1)的通讯端与通讯模块(6)的控制接收端连接，超声传感器(5)的接收端与超声接收模块(4)的信号接收端连接，超声传感器(5)的发射端与超声发射模块(3)的输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统机器人控制电路，其特征在于，包括单片机(1)、超声发射模块(3)、超声接收模块(4)、电源模块(2)、通讯模块(6)以及超声传感器(5)；其中，电源模块(2)的数字电源端与单片机(1)的电平输入端连接，单片机(1)的超声发射控制端与超声波发射模块(3)的信号发射端连接，单片机(1)的超声接收端与超声波接收模块(4)的信号输出端连接，单片机(1)的通讯端与通讯模块(6)的控制接收端连接，超声传感器(5)的接收端与超声接收模块(4)的信号接收端连接，超声传感器(5)的发射端与超声发射模块(3)的输出端连接。2.根据权利要求1所述的电力系统机器人控制电路，其特征在于，所述电源模块(2)中，12V电源经过电阻R3与线性稳压器的电平输入端连接；电容C4的一端连接线性稳压器的电平输入端，另一端接地；电容C5的一端连接线性稳压器的电平输入端，另一端接地；电容C9的一端连接线性稳压器的电平输出端，另一端接地；电容C6的一端连接线形稳压器的电平输出端，并且引出数字电源端，电容C6的另一端接地；电感器L1与线性稳压器的电平输出端连接，另一端引出模拟电源端，且与电容C10的第一端连接；电容C10的第二端接地；电容C7与电容C10并联连接。3.根据权利要求2所述的电力系统机器人控制电路，其特征在于，所述线性稳压器为K7805芯片；所述电感器L1为10mH。4.根据权利要求1所述的电力系统机器人控制电路，其特征在于，超声波发射模块(3)的信号发射端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接二极管D8的正极，二极管D8的负极连接12V电源；电容C14的一端连接三极管Q2的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永新，刘含璐，郭世军，马刚，徐英俊，蒋宝旭，代鹏，苗世宇，常卫林，徐洪辉，朱艳艳，张虹，惠士军，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司绥化供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23