本实用新型专利技术涉及一种伺服电机无线视频控制装置，摄像头模块采集电机运行情况的视频信号，由无线视频发送模块送出，上位机中的无线视频接收模块接收视频信号通过AV/USB接口传递给PC机，PC机采集视频信号并在视频窗口显示，PC机输出电机控制指令，再由无线发送模块发射，执行机的控制信号无线接收模块接收控制指令，控制指令经ARM控制器处理后在LCD上面显示，并通过RS-232串口发送到伺服驱动器，驱动电机运行。实现了有障碍100米无线视频遥控伺服电机的功能。操作人员可远离工作现场，通过我们自行开发的上位机监控软件，即可观察工作现场伺服电机的实际运行视频，又可输入指令控制电机的启停和运行速度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及ー种机械运动控制技木，特别涉及一种伺服电机无线视频控制装置。
技术介绍
伺服电机具有精度高、噪声低、高速性能好的特点，在精密医疗器械，硅晶片传输机器人和激光加工等精密机械运动控制领域有着重要应用。在上述场合下，为了确保精密机械运动控制的精度要求，一般不希望操作人员频繁地在现场进行电机的启停，转速调整等操作，为此有必要研制一种针对伺服电机的无线视频监控方法和装置。
技术实现思路
·本技术是针对高精度伺服电机需要无线监控更发挥其优势的问题，提出了一种伺服电机无线视频控制装置，利用PC机、ARM、无线射频、视频获取和伺服驱动等技术，实现了有障碍100米无线视频遥控伺服电机的功能。本技术的技术方案为ー种伺服电机无线视频控制装置，包括执行机和上位机，执行机包括ARM控制器，无线视频发送模块，控制信号无线接收模块和直流伺服电机驱动器，上位机包括PC机，无线视频接收模块，控制信号无线发送模块，AV/USB接ロ，摄像头模块采集电机运行情况的视频信号，由无线视频发送模块送出，上位机中的无线视频接收模块接收视频信号通过AV/USB接ロ传递给PC机，PC机采集视频信号并在视频窗ロ显示，实时监视远程电机的运行状态，PC机输出电机控制指令，再由无线发送模块发射，执行机的控制信号无线接收模块接收控制指令，控制指令经ARM控制器处理后在LCD上面显示，并通过RS-232串ロ发送到伺服驱动器，驱动电机运行。所述摄像头模块中摄像头选用夜视功能的摄像头；无线视频发送/接收模块选用I. 2GHZ频段700mW无线视频传输模块；控制指令无线发送/接收模块选用2. 4GHz频段IOOmff功率的NRF24L01+无线数据传输模块。所述AV/USB接ロ将接收到的AV视频信号转化为USB格式，选用型号EasyCAPOOI。本技术的有益效果在于本技术伺服电机无线视频控制装置，实现了有障碍100米无线视频遥控伺服电机的功能。操作人员可远离工作现场，通过我们自行开发的上位机监控软件，即可观察工作现场伺服电机的实际运行视频，又可输入指令控制电机的启停和运行速度。附图说明图I为本技术伺服电机无线视频控制装置中执行机结构框图；图2为本技术伺服电机无线视频控制装置中上位机结构框图；图3为本技术伺服电机无线视频控制装置中控制器上位机程序流程图；图4为本技术伺服电机无线视频控制装置中执行机程序流程图。具体实施方式无线摄像头具有红外夜视功能，便于夜间监控。选用I. 2GHz的无线视频传输模块，具有较好的穿透力，抗干扰能力強。选用ARM公司新一代32位CorteX-M3处理器作为控制器，具有处理速度快，性价比高的特点。操作人员可远离工作现场，通过我们自行开发的上位机控制软件，即可观察工作现场伺服电机的实际运行视频，又可输入指令控制电机的启停和运行速度。利用PC机、ARM、无线射频、视频获取和伺服驱动等技木，实现伺服电机运动远程无线视频观察和控制。下面分硬件设计，软件设计和操作步骤，实验效果四部分进行说明。执行机硬件包括ARM控制器5，无线视频发送模块1，控制信号无线接收模块3和直流伺服电机驱动器6，如图I所示。其中，摄像头模块I采集电机运行情况的视频信号，由无线视频发送模块2送出。无线数据接收模块3接收到上位机发过来的控制命令信号，经ARM控制器5处理后在IXD4上面显示，并通过RS-232串ロ发送到伺服驱动器6，实现对伺服电机7的远程控制。 上位机结构框图如图2所示，上位机硬件则包括PC机10，无线视频接收模块8，控制信号无线发送模块11，AV/USB接ロ 9。其中，无线视频接收模块8把接收到的视频信号通过AV/USB接ロ 9传递给PC机，利用Visual Basic中的视频控件采集视频信号并在视频窗ロ显示，实现对电机7的远程监视。在控制窗ロ输入电机控制指令，再由无线发送模块11发射出去。所用到的硬件选型原则概述如下(I)摄像头选用100万像素IOm夜视功能摄像头。对工作现场光源无特殊要求。(2)无线视频发送/接收模块选用I. 2GHZ频段700mW无线视频传输模块它不会和2. 4GHz控制信号互相干扰，而且它的绕射性比较强，共15个频道可以选择，信噪比高达48db。空旷地带最远可达到2000m，可穿透一堵实体墙传输200m。(3)控制指令无线发送/接收模块选用2. 4GHz频段IOOmW功率的NRF24L01+无线数据传输模块，空旷地带最多可传输1100m。它带射频开关、带通滤波器、全双向射频功放功能谐波干扰小，支持125个射频通道，功耗低。(4)直流伺服电机选用日本安川YASKAWA 1000线直流伺服电机。运动精度高。本技术同样支持交流伺服电机的控制。(5)直流伺服驱动器选用的XH-DCC8005直流伺服驱动器。通过对光电编码器输出的脉冲信号进行4倍频，使得电机的运动控制分辨率达到O. 09°。(6)AV/USB接ロ 将接收到的AV视频信号转化为USB格式，方便PC机进行视频采集。由于本技术只有一路视频信号，所以选用稳定性较高采集速度较快的EasyCAPOOl，最大显示和录制速度为PAL制式25帧，NTSC制式30帧，满足使用要求。(7)开关电源此电源主要是给下位机控制器、伺服驱动器和伺服电机供电，选用朗特宁T-50D 5V3A、12V1A、24V1A三路输出开关电源，其中5V给ARM控制器供电，24V给驱动器供电，这款产品额定功率为50W，如果有负载的话可以选用更大的功率的开关电源。软件设计主要包括视频监控程序，控制器上位机程序和执行机程序。视频监控程序主要包含两个部分视频显示部分和为串ロ通信部分。第一部分采用ezdivcap控件,该控件是ー个基于Microsoft的DirectShow技术开发的音视频信号捕捉ActiveX控件。它基于DirectShow过滤器组件技术设计,采用完整的ActiveX封装,可用于多种软件开发平台，全面支持1394、USB热拔插数字视频捕捉设备。第二部分采用MSComm串ロ通信控件。控制器上位机流程图如图3所示，主要包括各应用模块 初始化，串口中断等程序模块。其中最重要的是串口中断程序、SPI函数、NRF24L01驱动程序。因为NRF24L01的数据传输是以SPI方式的，所以首先必须对STM32的SPI进行配置，并编写发送和接收函数。NRF24L01驱动程序包括24L01的初始化、检测24L01是否存在、发送接收模式配置、数据包大小、发送和接受地址、数据发送和接收函数等。其中比较重要的就是发送和接收地址的定义，因为它会影响到发送和接收是否成功const u8 TX_ADDRESS = {0x34, 0x43, 0x10, 0x10, 0x01} ; //发送地址const u8 RX_ADDRESS = {0x34, 0x43, 0x10, 0x10, 0x01} ; //接收地址串口中断程序首先需要定义ー个64字节的接收缓冲数组USART_RX_BUF和接受状态协议——接收状态标识USART_RX_STA，其中第7位为接受完成标志位，第0_5位为接受到的数据个数，其中毎次传递的数据以特殊字符“？ ”为结束标志，每条指令以字符“；”为结束符。毎次接收到的数据最本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种伺服电机无线视频控制装置，其特征在于，包括执行机和上位机，执行机包括ARM控制器，无线视频发送模块，控制信号无线接收模块和直流伺服电机驱动器，上位机包括PC机，无线视频接收模块，控制信号无线发送模块，AV/USB接口，摄像头模块采集电机运行情况的视频信号，由无线视频发送模块送出，上位机中的无线视频接收模块接收视频信号通过AV/USB接口传递给PC机，PC机采集视频信号并在视频窗口显示，PC机输出电机控制指令，再由无线发送模块发射，执行机的控制信号无线接收模块接收控制指令，控制指令经ARM控制器处理后在LCD上面显示，并通过RS？232串口发送到伺服驱动器，驱动电机运行。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任强，周升良，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：
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