摇杆控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种摇杆控制系统及方法。该摇杆控制系统包括一个用于控制设备的摇杆、一台计算机及一个控制电路。该控制电路用于采集摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照配置的数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发送给所述计算机，该计算机处理该数据包作为所述设备的控制信息。本发明专利技术还提供一种摇杆控制方法。利用本发明专利技术，可将采集到的摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化的摸拟电压信号经过功率调整转换为计算机可识别的数字信息，由计算机控制及改变所述设备在三维空间内的精确运动，能够使得设备启动停止讯速，在速度改变时使得运动平稳过渡。

Joystick control system and method

The invention provides a joystick control system and method. The joystick control system includes a joystick for controlling the device, a computer, and a control circuit. The control circuit for switch state information, deflection and rotating displacement information acquisition and transmission of the rocker, according to configuration data encoding rules of the switch state information, deflection and displacement information encoding rotation into a data packet is sent to the computer, the computer processing of the data packet as the control information equipment. The invention also provides a joystick control method. The invention can be collected to the rocker switch state information, and the rotation of the deflection displacement of analog voltage signal through the power conversion to digital information can be identified by computer. By the computer control and change the device in three-dimensional space of precise motion can make the equipment start and stop fast, change in speed when the motion of the smooth transition.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。技术背景在量测机台及工业控制领域，是通过操作摇杆的偏转或旋转来控制 多个马达的启停与转动，从而实现机台及工业设备的运动。该些机台、 工业设备包括如三维量测机台，用摇杆控制的游戏机设备等，而摇杆是 诸如工业手柄、游戏机手柄等。在这些由摇杆控制的机台或设备的运动 过程中，机台或设备的平稳性及响应程度等性能指标无不受摇杆控制系 统的影响，如要求摇杆控制系统能够迅速地控制设备电机的启动和停止，且可以较大档次的调节电机的运动速度而不发生抖动；再如需要能 够实现控制的即时性且要求控制精度高，从而实现机台三维运动。
技术实现思路
鉴于以上内容，本专利技术提供一种摇杆控制系统，该摇杆控制系统包 括一个用于控制设备的摇杆、 一台计算机及一个控制电路，该控制电路 用于采集该摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照 配置的数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化 信息编码成一个数据包发送给所述计算机，该计算机处理该数据包作为 所述设备的控制信息。所述控制电路包括一个单片机及一个电平转换子电路，该单片机按 照所述数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化 信息编码成所述数据包并通过该电平转换子电路将该数据包发送给所述 计算机，该计算机将所接收到的数据包按照所述的数据传送的编码规则 的逆过程分离处理得到该控制信息。其中该电平转换子电路实现正负逻 辑转换。所述控制电路还包括一个模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器将所 述摇杆的偏转及旋转的位移变化信息转换为数字信息后发送给该单片 机。所述控制电路还包括一个功率转换子电路，该功率转换子电路将所 述摇杆的偏转及旋转的位移变化信息进行功率放大及调整，并将放大及 调整后的信息发送给该模拟/数字转换器。所述控制电路还包括一个开关信号处理子电路，该开关信号处理子 电路将所述摇杆的开关状态信息发送给该单片机。本专利技术还提供一种摇杆控制方法，该方法包括如下步骤配置一台 计算机与 一个控制电路之间的数据传送的编码规则；该控制电路采集摇 杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照所述的编码规 则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发 送给所述计算机；及该计算机处理所述数据包并发送给摇杆所控制的设 备，作为所述设备的控制信息。其中控制电路采集摇杆偏转及旋转的位移变化信息的步骤包括采集摇杆偏转及旋转位移的模拟电压信息；放大及调整该模拟电压信号；转换调整后的模拟电压信号为数字信息。其中计算机处理所述数据包并发送给摇杆所控制的设备，作为所述设备的控制信息的步骤包括判断接收的数据包是否符合所配置的数据 传送的编码规则；若符合，则将该数据包按照所述编码规则的逆过程分 离得到控制信息，并将该控制信息发送给所述摇杆所控制的设备；若计 算机所接收的数据包不符合所配置的数据传送的编码规则，则报错及回 馈错误信息给用户。利用本专利技术的，可通过将所采集到的摇杆的偏 转及旋转的位移状态的摸拟电压信号经过功率调整后转换为数字信息及 所采集摇杆的开关状态信息，发送给计算机，从而由计算机控制及改变 所述设备在三维空间内的精确运动，能够使得设备启动停止迅速，在速 度改变时使得运动平稳过渡。附图说明图1为本专利技术摇杆控制系统较佳实施例的硬件架构图。图2为本专利技术摇杆控制系统较佳实施例的控制电路的硬件框架图。图3为本专利技术摇杆控制方法较佳实施例流程图。图4为本专利技术摇杆控制方法中计算机进行控制的流程图。图5为本专利技术摇杆控制方法中单片机进行数据采集的流程。具体实施方式参阅图1所示，为本专利技术摇杆控制系统较佳实施例的硬件架构图。 该摇杆控制系统包括一台计算机10, —个控制电路3及控制设备进行运 动的摇杆4。其中，摇杆4可以通过前、后、左、右及旋转等移动来控制 设备的运动。控制电路3采集摇杆4的开关状态信息、偏转及旋转的位 移变化信息，按照配置的数据传送的编码规I！ 'J将i《信息发送给计算机 10。该控制电路3的详细结构请参见图2。计算机IO是通用的个人计算 机(Personal Computer, PC)，用于提供友善的操作介面，其接收控制 电路3发来的上述信息，按照所述编码规则的逆过程分离处理得到控制 信息再发送给设备以控制设备的运动。在本较佳实施例中，摇杆的偏转 及旋转位移变化信息用来作为设备驱动信号，在本较佳实施例中，该设 备是量测机台2，所述量测机台可以是通用的三维量测机台，如三维坐标 量测机台。在其它实施例中，该设备还可以是游戏机或是其他用摇杆进 行控制的设备。参阅图2所示，为本专利技术摇杆控制系统较佳实施例的控制电路的硬 件框架图。该控制电路3包括一个电平转换子电路31、 一个单片机32、 一个模拟/数字转换器(下称A/D转换器)33、 一个开关信号处理子电路 34及一个功率转换子电路35。其中计算机10的串口 11与单片机32通过电平转换子电路31相连 接进行通讯。该串口 11输出负逻辑电平，单片机32的串口输出是正逻 辑电平，二者之间用该电平转换子电路31进行转换，该电平转换子电路 可以是Max232晶片，串口通讯采用RS232标准。在摇杆4控制量测机台2在三维空间内运动的过程中，该摇杆4的三 个偏转及旋转位移变化信息由三个电位器转换为变化的模拟电压信号，号比4交弱，同时由于电位器参数不同导致输出模拟电 压数值不一样。该功率转换子电路35连接摇杆4,接收摇杆4偏转及旋 转产生的所迷的三个模拟电压信号并对该所接收的模拟电压信号进行功 率放大及调整。该功率转换子电路35可以采用比较运算放大器LF347。A/D转换器33连接该功率转换子电路35及单片机32。该A/D转换 器33将上述经过功率放大及调整的模拟电压信号转换为数字信息传送给 单片机32。开关信号处理子电路34连接摇杆4与单片机32，其采集摇杆4的五 个开关状态信息，用来表示量测机台2的一些附加功能包括应急开关、 镜头倍率切换、电机的启动等。该开关信号处理子电路34设置五个开关 标志表示开关状态是秀发生，其采集摇杆4的五个开关状态的信息，当 该开关闭合时可用字元"1"表示，当该开关断开时可用字元"0"表 示。该开关信号处理子电路34将所采集到的上述开关状态信息发送给单 片机32。单片机32接收上述五个开关状态信息、三个偏转及旋转的位移变化 的数字信息，按照设定的编码规则将该开关状态信息和数字信息进行编 码组成一个数据包，比如用两个数字表示一个仿真信息， 一个字符表示一 个开关状态信息，加上数据包开头和结尾，再将该数据包发送给计算机 10。计算机10通过串口 11接收上述数据包，按照编码规则的逆过程，译码后可从中分离出摇杆的五个开关状态信息、三个偏转及旋转位移变化信息，提供给量测机台2作为控制信息。参阅图3所示，为本专利技术摇杆控制方法较佳实施例流程图。首先， 配置计算机10与单片机32进行信息传输需要设置的通讯串口的参数， 包括串口号、通讯串列传输速率、资料位元等，其中单片机32的串口参 数与计算机IO的串口参数保持一致；设定计算机向单片机发送数据的格 式，再配置单片机与计算机之间传送接收数据的编码规则(步骤300 )。 计算机10按照设定的格式向单片机发送数据，以引起单片机32的通讯 中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摇杆控制系统，该系统包括一个用于控制设备的摇杆及一台计算机，其特征在于，该系统还包括一个控制电路，该控制电路用于采集该摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照配置的数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发送给所述计算机，该计算机处理该数据包作为所述设备的控制信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张旨光，孙卫奇，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]