一种轻型低功耗无线手轮控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种轻型低功耗无线手轮控制系统，无线手轮主体中设有无线发射器电路和2.4G无线模块，无线接收端中设有无线接收器电路和2.4G无线模块；无线发射器电路包括无线模块、单片机和增益天线，无线接收器电路包括单片机和无线模块；无线模块将采集的本地脉冲信号、指示灯信号和波段开关信号分别转换为数字信号，然后依次经过单片机、无线模块传输至接收端无线模块，无线模块将接收到的数字信号转换为脉冲信号和开关信号；无线发送器电路若在一段时间内未信号变化则自动关闭无线发送器电路的电源。本发明专利技术采用ARQ协议无线通讯方式，且支持电子手轮功能，解决有线手轮通讯线缆在腐蚀环境或者场景复杂环境容易导致连接线断掉的不足。掉的不足。掉的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型低功耗无线手轮控制系统


[0001]本专利技术涉及脉冲技术，具体涉及一种轻型低功耗无线手轮控制系统。

技术介绍

[0002]电子手轮主要是应用于数控机床、印刷机械等领域中，用于控制设备运转，精度控制等。
[0003]目前手轮包括有线连接和无线连接两种，有线连接在长距离移动时线容易拉坏，造成接触不良，进而导致机床的错误移动，引起工件损坏，造成用户损失，且有使用不灵活，工作效率低下等问题；而现有无线连接的手轮功能简单，只可以倍率、轴选、复位按键以及急停；当客户还有其他功能需求的时候，故无法实现。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种轻型低功耗无线手轮控制系统，本专利技术采用2.4G无线传输技术将手轮信号传送至无线接收端，能够实现对手轮的无线操作，并且可以在同一区域使用长达16米对无线手轮操作而不互相干。
[0005]技术方案：本专利技术的一种轻型低功耗无线手轮控制系统，包括无线手轮主体和无线接收端，无线手轮主体中设有无线发射器电路和2.4G无线模块，无线接收端中设有无线接收器电路和2.4G无线模块；所述无线发射器电路包括MCU处理器A、STM8L单片机和增益天线，所述无线接收器电路包括STM32单片机和MCU处理器B；MCU处理器A将采集的本地脉冲信号、指示灯信号和波段开关信号分别转换为数字信号，然后依次经过STM8L单片机、增益天线和STM32单片机传输至MCU处理器B，MCU处理器B将接收到的数字信号转换为脉冲信号和开关信号；无线发送器电路若在一段时间内未信号变化则自动关闭无线发送器电路的电源；对无线发射器电路的信号进行心跳机制控制，具体内容为：正常操作无线手轮过程中，通过急停按钮和无线发射器电路向无线接收端发送数字信号和急停信号；无线接收端周期性接收无线发射器的数字信号，如果未收到数字信号则立即输出急停信号直至收到正常数字信号。
[0006]进一步地，所述无线手轮主体上还设有电源灯、通讯显示灯、点亮状态灯、光电开关以及刻度盘；STM8L单片机通过转动刻度盘时读取后部的光电开关来识别刻度盘是顺时针旋转还是逆时针旋转，读取到数据后判断使能按钮是否按下；如果使能按钮是按下状态就将脉冲数据通过2.4G无线模块发送至无线接收端；同时将波段开关信号通过单片机端口读取后将状态通过2.4G无线模块发送至接收端。
[0007]进一步地，所述无线发射器电路的输入端连接有按键、脉冲和急停，无线接收器电路通过增益天线接收无线发射器电路输出的脉冲信号和波段开关信号，无线接收器电路将接收到的数字信号转换为一路可差分输出的脉冲口以及多路开关信号（例如15路），无线接收器电路的输出端连接至运动控制系统。
[0008]进一步地，所述无线发射器电路设有电路电源模块，包括电压转换电路和开关机电路，电池由端子POWER接入，经SPX5205
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3/TR降至3.3V，POWER_EN端接入单片机，通过单片机输出开关机信号；所述无线发射器电路的无线发送电路通过无线模块U4进行数据发送。
[0009]进一步地，所述无线接收器电路中设有电路电源模块，通过电路电源模块接入12V、24V、5V作为电源输入，若接入12V或24V可经由TSP5431降为5V，再经由SPX5202M5
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3/TR降为3.3V有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术采用ARQ协议的无线通讯方式，且支持电子手轮功能，解决了有线手轮通讯线缆在腐蚀环境或者场景复杂环境容易导致连接线断掉的不足；（2）本专利技术整体体积小、质量轻以及功耗小（发射时57mA，待机时37mA）便于操作工人拿着手轮自由的移动，摆脱了电缆的束缚，（3）本专利技术增加了客户自定义按键，使用灵活，操作灵敏方便，提高了工作效率。
附图说明
[0010]图1为本专利技术整体连接示意图；图2为本专利技术中信号传输示意图；图3为实施例中无线手轮产品示意图；图4为实施例中无线手轮产品背面示意图；图5为无线发射器电路中电路电源模块示意图；图6为无线发射器电路数据收发模块示意图；图7为无线发射器电路中设有输入/输出单元；图8为无线发射器电路中MPG脉冲信号输入电路；图9为无线发射器电路中轴选以及倍率输入电路；图10为无线发射器电路中MCU处理器单元；图11为无线接收器电路中电源电路示意图；图12为无线接收器电路中MCU处理器单元；图13为无线接收器电路中数据输出电路和数码管显示电路。
具体实施方式
[0011]下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。
[0012]如图1和图2所示，本实施例的轻型低功耗无线手轮控制系统，包括无线手轮主体和无线接收端，无线手轮主体中设有无线发射器电路和2.4G无线模块，无线接收端中设有无线接收器电路和2.4G无线模块；所述无线发射器电路包括无线模块A、STM8L单片机和增益天线，所述无线接收器电路包括STM32单片机和无线模块B；STM8L单片机将采集的本地脉冲信号、指示灯信号和波段开关信号分别转换为数字信号，然后依次经过无线模块A、增益天线传输至无线模块B，STM32单片机将接收到的数字信号转换为脉冲信号和开关信号；无线发送器电路若在一段时间内未信号变化则自动关闭无线发送器电路的电源；对无线发射
器电路的信号进行心跳机制控制，具体内容为：正常操作无线手轮过程中，通过急停按钮和无线发射器电路向无线接收端发送数字信号和急停信号；无线接收端周期性接收无线发射器的数字信号，如果未收到数字信号则立即输出急停信号直至收到正常数字信号。
[0013]如图3和图4所示，本实施例的无线手轮主体上还设有电源灯、通讯显示灯、点亮状态灯、光电开关以及刻度盘；STM8L单片机通过转动刻度盘时读取后部的光电开关来识别刻度盘是顺时针旋转还是逆时针旋转，读取到数据后判断使能按钮是否按下；如果使能按钮是按下状态就将脉冲数据通过2.4G无线模块发送至无线接收端；同时将波段开关信号通过单片机端口读取后将状态通过2.4G无线模块发送至接收端。无线发射器电路的输入端连接有按键、脉冲和急停，无线接收器电路通过增益天线接收无线发射器电路输出的脉冲信号和波段开关信号，无线接收器电路将接收到的数字信号转换为一路可差分输出的脉冲口以及最多15路开关信号，无线接收器电路的输出端连接至运动控制系统。
[0014]本专利技术还可以在无线手轮上设置自定义按键，以便于在实际应用中根据需求来重新接线实现灵活功能应用。
[0015]如图5所示，本实施例的无线发射器电路还设有电路电源模块，包括电压转换电路以及开关机电路，电池由端子POWER接入，经SPX5205
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3/TR降至3.3V，POWER_EN端接入单片机，通过单片机输出开关机信号实现开关机。
[0016]如图6所示，无线发射器电路通过模块U4无线模块实现数据收发，P1及U3实现电路加密。
[0017]如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻型低功耗无线手轮控制系统，其特征在于：包括无线手轮主体和无线接收端，无线手轮主体中设有无线发射器电路和2.4G无线模块，无线接收端中设有无线接收器电路和2.4G无线模块；所述无线发射器电路包括无线模块A、STM8L单片机和增益天线，所述无线接收器电路包括STM32单片机和无线模块B；无线模块A将采集的本地脉冲信号、指示灯信号和波段开关信号分别转换为数字信号，然后依次经过STM8L单片机、增益天线和STM32单片机传输至无线模块B，无线模块B将接收到的数字信号转换为脉冲信号和开关信号；无线发送器电路若在一段时间内未信号变化则自动关闭无线发送器电路的电源；对无线发射器电路的信号进行心跳机制控制，具体内容为：正常操作无线手轮过程中，通过无线手轮本体上的急停按钮和无线发射器电路向无线接收端发送数字信号和急停信号；无线接收端周期性接收无线发射器的数字信号，如果未收到数字信号则立即输出急停信号直至收到正常数字信号。2.根据权利要求1所述的轻型低功耗无线手轮控制系统，其特征在于：所述无线手轮主体上还设有电源灯、通讯显示灯、点亮状态灯、光电开关以及刻度盘；STM8L单片机通过转动刻度盘时读取后部的光电开关来识别刻度盘是顺时针旋转还是逆时针旋转，读取到数据后判断使能按钮是否按下；如果使能按钮是按下状态就将...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐军，徐行雷，刘志佳，
申请(专利权)人：江苏华途数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：