微型扑翼机构无线遥控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种微型扑翼机构无线遥控装置，采用成熟的无线电遥控编码和解码组件ＰＴ２２６２和ＰＴ２２７２－Ｍ４芯片，工作于３１５ＭＨｚ的ＩＳＭ频段，在简化遥控电路设计的同时，使遥控距离可达１０００米（空间无障碍），与一般的基于ＳＯＣ无线单片机的方案相比，控制距离远而控制成本低。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Wireless remote control device for micro flapping wing mechanism

The utility model relates to a wireless remote control device of a micro flapping mechanism, using radio remote control encoding and decoding module PT2262 and PT2272M4 chip, operating at 315MHz ISM band, the simplified control circuit design at the same time, the remote control distance up to 1000 meters (space accessibility), and general SOC wireless microcontroller based schemes compared distance control and control, low cost.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械运动控制领域，特别涉及一种双曲柄双摇杆微 型扑翼机构的无线电遥控装置。
技术介绍
微型扑翼飞行器在空中飞行时非常像鸟的姿态，因而具有较好的隐蔽性， 在军事侦查领域有重要的应用价值。目前，受体积和重量的限制，难以采用机载自动驾驶仪进行飞行控制。因此，用无线的方式对微扑翼飞行器的飞行 进行遥控就显得非常有意义。微扑翼飞行器的遥控主要包括扑翼机构的遥控 和方向舵的遥控。其中，尤以扑翼机构的遥控为重要。因为，微扑翼飞行器 的升力和拉力全部由扑翼的扑动产生。扑翼上下扑动频率的大小决定了升力 的大小和飞行速度。而在扑翼的无线遥控方面，遥控距离短和遥控电路复杂 等问题急需解决。
技术实现思路
本技术是针对现有微型扑翼机构无线遥控装置遥控距离短和遥控电 路复杂的问题，提出了一种新型微型扑翼机构无线遥控装置，在简化遥控电路设计的同时，使遥控距离可达1000米(空间无障碍)，与一般的基于soc无线单片机的方案相比，控制距离远而控制成本低。本技术的技术方案为 一种微型扑翼机构无线遥控装置，包括无线编码发射器、接收解码器、电机控制器和电机驱动器，操作键经过无线编码 发射器后发出控制信号，接收解码器接收信号后解码输出信号到电机控制器， 由电机控制器发出信号到电机驱动器驱动机构动作，无线编码发射器包括编码电路和高频发射电路，编码电路利用编码芯片PT2262处理信号，川315MHz 载波调制后输出，进入高频发射电路通过23.5cm的拉杆式天线发射出去，接 收解码器包括高频接收电路和解码电路，解码电路采用与PT2262匹配的 PT2272-M4芯片，高频接收电路接收信号输入解码电路解码信号，将解码信号 输入电机控制器。所述电机控制器采用具有在系统编程功能的AT89S52，输出三路控制信号 分别控制电机的转向和转速。所述电机驱动器采用直流电机驱动芯片L293D。 所述编码电路中编码芯片PT2262的A0到A7为地址管脚设为"开路"状态； 管脚Vss接地；D3， D2，D1，D0管脚为指令输入端，分别与SW1, SW2， SW3, SW4 按键通过上拉电阻连接；TE管脚为发射使能管脚，低电平有效，与电源负极 连接，0SC1、 0SC2管脚连接振荡电阻4. 7兆欧姆，使振荡时钟频率稳定在315 MHz的ISM频段；信号通过315MHz的载波进行调制后，由管脚DOUT输出；DOUT 的输出信号输入到高频发射电路。所述解码电路中的解码芯片PT2272-M4的 DIN管脚接高频接收电路接收的腐制波，通过内部电路进行解调以获得发对的 数据码字；0SC1，0SC2管脚连接振荡电阻，以产生315MH在的振荡频率；在 D0， Dl, D2， D3输出管脚上按照数据码字格式输出相应的电平信号。本技术的有益效果在于本技术微型扑翼机构无线遥控装置控 制距离远，遥控电路设计成本低，用户还可以对该遥控装置进行软件编程， 以适应不同扑翼结构运动控制的要求，具有相当的灵活性。工作于315 MHz 的ISM频段，该频段属于免付费免申请的工业科学医疗专用频段，为用户的 使用提供了便利。附图说明图1是本技术双曲柄双摇杆机构示意图2是本技术微型扑翼机构无线遥控装置中无线编码发射器原理框图3是本技术微型扑翼机构无线遥控装置中接收解码器与电机控制器原 理框图4是本技术微型扑翼机构无线遥控装置中电机驱动器原理框图。具体实施方式如图1是本技术的遥控对象——双曲柄双摇杆扑翼机构。双曲柄双 摇杆扑翼机构，和单曲柄双摇杆机构以及空间摇杆机构相比，具有对称性好 操作稳定的优点。图中，1为安装在直流电机输出轴上的小齿轮，2为减速大 齿轮，3为曲柄，4为连杆，5为摇杆。机构左右对称，扇状扑翼固定在左右 摇杆上。翼展15cm。在机构的几何尺寸布局设计上满足(1)机构运动学要求 的曲柄存在条件(2)鸟类飞行仿生学的要求摇杆的摆动角度大于50度， 且上偏角大于下偏角。该机构共有7个可动构件，9个低副，2个高副，运动 自由度数F二3X7 —2X9 —1X2-i。即只需要1个原动^牛，在本銜中原动件为 小齿轮1。当直流电机带动小齿轮1顺时针转动时，外啮合齿轮2逆时针转动， 从而带动曲柄3逆时针转动。曲柄3的转动经过连杆4的传递，转化为扑翼 5的上下扑动。当构件5的扑动频率逐渐加大，获得的升力随之增大，完成起 飞动作。反之，当构件5的扑动速度由高逐渐降低时，整个机构获得的空气 升力逐渐降低，完成降落动作。无线遥控装置包括无线编码发射器、接收解码器、电机控制器和电机驱 动器，操作键经过无线编码发射器后发出控制信号，接收解码器接收信号后 解码输出信号到电机控制器，由电机控制器发出信号到电机驱动器驱动机构动作，其中无线编码发射器包括编码电路和高频发射电路，利用编码芯片PT2262处理信号，用315MHz载波调制后输出，进入高频发射电路通过23. 5cm 的拉杆式天线发射出去，接收解码器包括高频接收电路和解码电路，解码器 采用与PT2262匹配的PT2272-M4芯片，高频接收电路接收信号输入解码器中 解码信号，将解码的信号输入电机控制器。如图2所示无线编码发射器，PT2262的A0， Al……A7为地址管脚，此处 设为"开路"状态，管脚Vss接地。D3， D2, Dl, D0管脚为指令输入端，分别 与SW1， SW2， SW3， SW4按键通过上拉电阻连接。TE为发射使能管脚，低电平有 效，故与电源负极连接。0SC1， 0SC2管脚连接振荡电阻4.7兆欧姆，使振荡 时钟频率稳定在315 MHz的ISM频段。基带信号"1"， "0"通过315MHz的载 波进行调制后，由管脚DOUT输出。DOUT的输出信号输入到高频发射电路，通 过23. 5cm(315MHz无线电波波长的四分之一)拉杆式天线向外发射。按键SW1 ， SW2， SW3分别对应扑翼加速扑动，扑翼恒速扑动和扑翼减速扑动三种遥控指 令。又和扑翼飞行器的起飞、保持和降落三种动作相，致。按键SW4功能未 设定，用户可根据需要进行个性化扩展。当没有按键按下时，电源处于断路 状态，延长了电源的工作时间。下面举例说明遥控器的工作过程假设用户 按下SW1键，VCC管脚通过二极管IN4148与12V电源正极连接，PT2262上电 工作，红光LED点亮用以指示。同时，D0管脚置高，生成数据码字"1000" (后面三个"0"表示D2，D3,D4管脚为"0")。该数据码字连同地址码Hj 315MHz 载波调制后由DOUT管脚输出，并进一步又高频发射电路通过23. 5cm的拉杆 式天线发射出去。如图3所示接收解码器与电机控制器原理框图，无线指令解码器采用与PT2262匹配的PT2272-M4芯片。它为4通道点控式解码器，符合扑翼遥控的 要求。其中，高频信号接收电路将遥控器发射过来的调制波输入到PT2272-M4 的DIN管脚，通过内部电路进行解调以获得最初的数据^字。0SC1，0SC2管脚 连接振荡电阻，以产生315MH在的振荡频率。如果解码成功则(1) VT管脚输 出高电平，点亮绿光LED灯用于指示。(2)同时，在D0，D1，D2，D3等4个输 出管脚上按照数据码字格式输出相应的"1"， "0"电平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型扑翼机构无线遥控装置，包括无线编码发射器、接收解码器、电机控制器和电机驱动器，操作键经过无线编码发射器后发出控制信号，接收解码器接收信号后解码输出信号到电机控制器，由电机控制器发出信号到电机驱动器驱动机构动作，其特征在于，无线编码发射器包括编码电路和高频发射电路，编码电路利用编码芯片ＰＴ２２６２处理信号，用３１５ＭＨｚ载波调制后输出，进入高频发射电路通过２３．５ｃｍ的拉杆式天线发射出去，接收解码器包括高频接收电路和解码电路，解码电路采用与ＰＴ２２６２匹配的ＰＴ２２７２－Ｍ４芯片，高频接收电路接收信号输入解码电路解码信号，将解码信号输入电机控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉国，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]