一種激光發(fā)射器控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械作業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光發(fā)射器控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]精確定位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)田作業(yè)機(jī)械自動(dòng)駕駛和處方農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，在農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)靶噴灑、精量施肥、收割測(cè)產(chǎn)、自動(dòng)栽插等許多作業(yè)過(guò)程中有著廣泛的用途，是現(xiàn)代智能農(nóng)業(yè)機(jī)械研宄的一個(gè)重要內(nèi)容。由于激光具備體積小、重量輕、速度快以及誤差小等優(yōu)點(diǎn)，在建筑行業(yè)用于水平和垂直校準(zhǔn)中應(yīng)用極為廣泛，但在定位方面的研宄才剛起步。
[0003]激光動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)中，激光發(fā)射器發(fā)射激光信號(hào)是實(shí)現(xiàn)激光在無(wú)標(biāo)識(shí)環(huán)境下動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。目前市面上的激光發(fā)射裝置均不能有效的自動(dòng)追蹤激光接收器，不適用于無(wú)標(biāo)識(shí)環(huán)境下激光動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)。特別是農(nóng)田一般處于比較空曠的環(huán)境，田間面積固定，采用無(wú)標(biāo)識(shí)環(huán)境下的激光定位系統(tǒng)能夠在保證定位精度的情況下極大程度的降低成本，因此具備較高的研宄價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種用于無(wú)標(biāo)識(shí)環(huán)境下定位的激光發(fā)射器控制電路。
[0005]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種激光發(fā)射器控制電路，包括總電源模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、手動(dòng)控制模塊、中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊從總電源模塊取電并進(jìn)行轉(zhuǎn)換后分別給中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊供電，所述手動(dòng)控制模塊的信號(hào)輸出端與中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸入端連接，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸出端分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊的信號(hào)輸入端連接，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊還與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的通訊連接。
[0007]所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元和線性穩(wěn)壓器單元，DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元的電壓輸出端分別與中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊的電壓輸入端連接；線性穩(wěn)壓器單元的電壓輸出端分別與激光發(fā)射器模塊和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的電壓輸入端連接。
[0008]所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的主芯片為STC12C5A32S2單片機(jī)。
[0009]所述線性穩(wěn)壓器單元為REGl 117-3.3芯片。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于:無(wú)標(biāo)識(shí)環(huán)境下，激光發(fā)射器控制電路通過(guò)手動(dòng)控制模塊完成啟停動(dòng)作，并采用PCA記錄步進(jìn)電機(jī)脈沖個(gè)數(shù)，中央數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)軟件設(shè)計(jì)經(jīng)由SPI模擬接口與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，最后經(jīng)過(guò)中央數(shù)據(jù)處理模塊的處理芯片定時(shí)器產(chǎn)生的38KHz載波信號(hào)，調(diào)制激光，能夠使激光發(fā)射器在不同電壓下實(shí)現(xiàn)工作，有效實(shí)現(xiàn)激光的發(fā)射與調(diào)制工作，并體現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)的通用性。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0012]圖2是圖1中央數(shù)據(jù)處理模塊的電路圖；
[0013]圖3是圖1中DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元的電路圖；
[0014]圖4是圖1中線性穩(wěn)壓器單元的電路圖；
[0015]圖5是圖1中是激光發(fā)射器模塊的電路圖；
[0016]圖6是圖1中無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的電路圖；
[0017]圖7是圖1中手動(dòng)控制模塊的電路圖；
[0018]圖8是圖1中總電源模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0020]如圖1?圖8所示的一種激光發(fā)射器控制電路，包括總電源模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、手動(dòng)控制模塊、中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊從總電源模塊取電并進(jìn)行轉(zhuǎn)換后分別給中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊供電，所述手動(dòng)控制模塊的信號(hào)輸出端與中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸入端連接，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸出端分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊的信號(hào)輸入端連接，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊還與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的通訊連接；無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊是2.4G無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0021]所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元和線性穩(wěn)壓器單元，DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元的電壓輸出端分別與中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊的電壓輸入端連接；線性穩(wěn)壓器單元的電壓輸出端分別與激光發(fā)射器模塊和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的電壓輸入端連接。所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的主芯片為STC12C5A32S2單片機(jī)；所述線性穩(wěn)壓器單元為REGl 117-3.3芯片。
[0022]DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元首先經(jīng)由總電源接口 Hl接入入12V電源電壓，接著采用ZA3020開(kāi)關(guān)電源芯片進(jìn)行+5V的電壓轉(zhuǎn)換，由ZA3020開(kāi)關(guān)電源芯片轉(zhuǎn)換得到的+5V電壓分別連接到中央處理器U3、激光發(fā)射器Pl模塊和步進(jìn)電機(jī)P3模塊，
[0023]ZA3020開(kāi)關(guān)電源芯片轉(zhuǎn)換得到的+5V電壓還與線性穩(wěn)壓器單元連接，通過(guò)線性穩(wěn)壓器單元中的REGl 117-3.3芯片轉(zhuǎn)換到3.3V，所述的REGl 117-3.3芯片轉(zhuǎn)換得到的3.3V電壓連接到無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和激光發(fā)射器模塊。
[0024]所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的主芯片為STC12C5A32S2單片機(jī)，所述由按鍵SI和按鍵S2組成的手動(dòng)控制模塊連接到STC12C5A32S2單片機(jī)的信號(hào)輸入端，中央數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和激光發(fā)射器模塊。
[0025]手動(dòng)控制模塊連接到STC12C5A32S2單片機(jī)的PlO端和P37端，STC12C5A32S2單片機(jī)的P15端、P16端、P17端、P20端、P21端和P32端連接到無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，STC12C5A32S2單片機(jī)的P12端、P13端和P14端連接到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，STC12C5A32S2單片機(jī)的Pll端通過(guò)NPN型三極管連接到激光發(fā)射器模塊。
[0026]本實(shí)用新型在無(wú)標(biāo)識(shí)環(huán)境下，激光發(fā)射器控制電路通過(guò)手動(dòng)控制模塊完成啟停動(dòng)作，并采用PCA記錄步進(jìn)電機(jī)脈沖個(gè)數(shù)，中央數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)軟件設(shè)計(jì)經(jīng)由SPI模擬接口與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，最后經(jīng)過(guò)中央數(shù)據(jù)處理模塊的處理芯片定時(shí)器產(chǎn)生的38KHz載波信號(hào)，調(diào)制激光，能夠使激光發(fā)射器在不同電壓下實(shí)現(xiàn)工作，有效實(shí)現(xiàn)激光的發(fā)射與調(diào)制工作，并體現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)的通用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光發(fā)射器控制電路，包括總電源模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、手動(dòng)控制模塊、中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，其特征在于:所述電壓轉(zhuǎn)換模塊從總電源模塊取電并進(jìn)行轉(zhuǎn)換后分別給中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊供電，所述手動(dòng)控制模塊的信號(hào)輸出端與中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸入端連接，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸出端分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊的信號(hào)輸入端連接，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊還與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的通訊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的激光發(fā)射器控制電路，其特征在于:所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元和線性穩(wěn)壓器單元，DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元的電壓輸出端分別與中央數(shù)據(jù)處理模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊的電壓輸入端連接；線性穩(wěn)壓器單元的電壓輸出端分別與激光發(fā)射器模塊和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的電壓輸入端連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的激光發(fā)射器控制電路，其特征在于:所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的主芯片為STC12C5A32S2單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求2所述的激光發(fā)射器控制電路，其特征在于:所述線性穩(wěn)壓器單元為REGl 117-3.3 芯片。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種激光發(fā)射器控制電路，所述手動(dòng)控制模塊的信號(hào)輸出端與中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸入端連接，所述中央數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸出端分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、激光發(fā)射器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的信號(hào)輸入端連接。本實(shí)用新型無(wú)標(biāo)識(shí)環(huán)境下，激光發(fā)射器控制電路通過(guò)手動(dòng)控制模塊完成啟停動(dòng)作，并采用PCA記錄步進(jìn)電機(jī)脈沖個(gè)數(shù)，中央數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)軟件設(shè)計(jì)經(jīng)由SPI模擬接口與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，最后經(jīng)過(guò)中央數(shù)據(jù)處理模塊的處理芯片定時(shí)器產(chǎn)生的38KHz載波信號(hào)，調(diào)制激光，能夠使激光發(fā)射器在不同電壓下實(shí)現(xiàn)工作，有效實(shí)現(xiàn)激光的發(fā)射與調(diào)制工作，并體現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)的通用性。
【IPC分類(lèi)】G05B19-042
【公開(kāi)號(hào)】CN204576159
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520288842
【發(fā)明人】熊中剛
【申請(qǐng)人】遵義師范學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月6日