利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2018113606215
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种水下机器人推进器模块化驱动电路,其特征在于:包括推进器、第一电源模块、第二电源模块、主控CPU模块、电流检测模块、A‑PWM模块和PWM功率放大模块,所述第一电源模块为PWM功率放大模块供电,电流检测模块串联于第一电源模块和PWM功率放大模块中间,PWM功率放大模块的输出端与推进器相连;所述第二电源模块为主控CPU模块和A‑PWM模块供电,主控CPU模块的输入端与电流检测模块相连,主控CPU模块的输出端与PWM功率放大模块的输入端相连;所述A‑PWM模块的输入端与主控CPU的输出端口相连,并将接收到的主控CPU控制电压信号转换成PWM信号后输出给PWM功率放大模块;

其中,电流检测模块实时检测推进器的工作电流,并将电流检测结果以模拟电压信号形式传输至主控CPU模块,主控CPU模块根据接收到的电流检测结果信息后根据实际情况生成相应控制电压信号,A‑PWM模块收到主控CPU模块的控制电压信号后,将控制电压信号转化为PWM信号传输至PWM功率放大模块以控制推进器的转速和输出推力;

所述主控CPU模块的GND1端口与A‑PWM模块的GND1端口之间设有一条直接相连的导线。

2.根据权利要求1所述的水下机器人推进器模块化驱动电路,其特征在于:所述电流检测模块的信号输出端口Sout端口与主控CPU模块的A/D输入端口相连,主控CPU模块的数字输出端口DO1和DO2分别与PWM功率放大模块的数字输入端口DI1和DI2相连,用于控制推进器旋转方向;当DO1为高且DO2为低时,推进器正转;当DO1为低且DO2为高时,推进器反转;当DO1和DO2均为低时,推进器停转;当DO1和DO2均为高时,为错误命令,推进器运行状态为前述三种状态中的任意一种;主控CPU模块的D/A输出端口与A‑PWM模块的模拟输入端口Ain相连。

3.根据权利要求1所述的水下机器人推进器模块化驱动电路,其特征在于:所述主控CPU模块包括PC104CPU模块及其扩展板卡,扩展卡包括A/D板卡、D/A板卡和若干I/O板卡,PC104CPU模块和扩展板卡通过PC104总线搭建水下机器人主控制器,输出控制信号,其中,各个I/O板卡均为同一型号,在使用时,通过设置不同的板卡基地址进行区分。

4.根据权利要求1所述的水下机器人推进器模块化驱动电路,其特征在于:所述第一电流模块采用DC24V电源模块,DC24V电源模块直接为PWM功率放大模块供电,PWM功率放大模块的输出端与推进器的电机输入端相连,进而为推进器供电;所述第二电源模块采用DC12V电源模块,DC12V电源模块经过LM2596S芯片转换成DC5V后给主控CPU模块供电。

5.一种水下机器人推进器模块化驱动电路的驱动方法,其特征在于:利用Visual studio的对话框编写多主线程驱动软件,且该多主线程驱动软件由多个单主线程驱动软件组合而成,具体步骤如下:

(1)第一个单主线程驱动软件流程如下:

1)开启主线程;

2)对系统参数变量进行初始化,对A/D板卡、D/A板卡初始化;

3)启动多个子线程,包括:数据发送子线程、数据接收子线程、推进器驱动子线程、A/D数据采集子线程;

4)循环等待结束命令;

5)收到结束命令,结束所有子线程,释放变量内存;

6)结束主线程;

(2)第二个单主线程驱动软件流程如下:

1)开启主线程;

2)对I/O板卡1进行初始化;

3)结束主线程;

(3)第三个单主线程驱动软件流程如下:

1)开启主线程;

2)对I/O板卡2进行初始化;

3)结束主线程;

(4)第N+1个单主线程驱动软件流程如下:

1)开启主线程;

2)对I/O板卡N进行初始化;

3)结束主线程;

(5)将每个单主线程驱动软件都设置为开机自动启动。