本发明涉及一种舵机控制器电路。
背景技术：
机器人是上个世纪中叶迅速发展起来的高新技术密集的机电一体化产品，目前，工业机器人已经得到广泛的应用。随着科学技术的发展，机器人的应用范围也越来越广泛，遍及工业、国防、宇宙空间、海洋开发、医疗康复等领域。
随着机器人技术不断的发展提高，对控制精度提出了越来越高的要求。传统舵机控制器的位置反馈一般都采用接触式电位计位置反馈，接触式电位计位置反馈存在位置分辨率低以及电位计作为舵机位置反馈模块单元阻值曲线不同的缺点。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种舵机控制器电路。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种舵机控制器电路，包括电源vcc、主控芯片、电源变换模块、上位机、通信模块、电压采集模块、位置反馈模块、电流采样模块、温度采集模块、电机，主控芯片输入端与电源变换模块、电压采集模块、位置反馈模块、电流采样模块、温度采集模块分别连接，通信模块与主控芯片、上位机分别双向连接，电流采样模块与h桥电路连接，h桥电路与电机连接，电源vcc与电源变换模块连接。
所述电压采样模块包括电压传感器u1、电阻r1～r9、运算放大器、二极管d1、电容c1，电阻r1与电阻r2串联，电阻r2另一端与电源vcc连接，电阻r1另一端接地，电阻r2与电阻r1之间的节点与电压传感器u1的2脚连接，电阻r1与地之间的节点与电压传感器u1的3脚、4脚分别连接；
电压传感器u1的6脚与电阻r3一端、电阻r5一端分别连接，电阻r3另一端接地，电阻r5另一端分别与运算放大器反相输入端6、电阻r7一端分别连接，电阻r7另一端与运算放大器输出端7连接；
电压传感器u1的7脚与电阻r4一端、电阻r6一端分别连接，电阻r4另一端接地，电阻r6另一端分别与运算放大器同相输入端5、电阻r8一端分别连接，电阻r8另一端接地，运算放大器的输出端7与电阻r9一端连接，电阻r9另一端与二极管d1阳极、电容c1一端、主控芯片分别连接，二极管d1阴极与5v电压连接，电容c1另一端接地。
所述温度采集模块包括温度传感器u3、电容c2、电阻r10，电容c2另一端接地，温度传感器u3的1脚与5v电压连接，温度传感器u3的2脚与电阻r10一端连接，电阻r10另一端与电容c2一端连接，电容c2另一端、温度传感器u3的3脚分别接地。
所述位置反馈模块包括位置感应芯片、感应磁铁、rc滤波器，位置感应芯片与感应磁铁产生磁场感应后将位置反馈信号传递给rc滤波器，rc滤波器与主控芯片连接。
所述主控芯片型号是sh79f。
所述电源变换模块包括电源变换芯片u6、电容c10～c13，电源变换芯片u6的1脚与电容c11一端连接且输出5v电压，电容c11另一端接地，电容c12与电容c11并联；
电源变换芯片u6的3脚与电容c10一端连接且与电源vcc连接，电容c10另一端接地，电容c13与电容c10并联；电源变换芯片u6的2脚接地且电源变换芯片u6的型号是lm7805ct。
所述电流采样模块包括电流采样芯片u4、电阻r57、电容c20、电容c21、电容c23，所述电流采样芯片u4的1脚与2脚短接，电流采样芯片u4的3脚与4脚短接，电流采样芯片u4的5脚与电容c20一端、电容c21一端分别连接，电容c20另一端与电流采样芯片u4的8脚连接，电容c21另一端与电阻r57一端连接，电阻r57另一端与电流采样芯片u4的7脚连接，电容c23一端与电流采样芯片u4的6脚连接，电容c23另一端接在电容c20与电流采样芯片u4的5脚之间的节点上，且电流采样芯片u4的型号是acs730klctr-20ab-t。
所述通信模块是通信芯片，且通信芯片型号是gm3085e。
所述上位机是计算机。
本发明的有益效果在于：本申请采用位置感应芯片作为位置反馈，与传统采用接触式电位计位置反馈相比，可大大提高位置反馈的位置分辨率，并且有效地解决了电位计作为舵机位置反馈模块单元阻值曲线不同的这一物理缺点，从而实现对舵机的精确控制，具有极佳的应用推广前景。
附图说明
图1是本发明的整体连接关系图；
图2是本发明的电压采样模块电路图；
图3是本发明的温度采集模块电路图；
图4是本发明的位置反馈模块内部连接图；
图5是本发明电源变换模块；
图6是本发明的电流采样模块电路图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
一种舵机控制器电路，包括电源vcc、主控芯片、电源变换模块、上位机、通信模块、电压采集模块、位置反馈模块、电流采样模块、温度采集模块、电机，主控芯片输入端与电源变换模块、电压采集模块、位置反馈模块、电流采样模块、温度采集模块分别连接，通信模块与主控芯片、上位机分别双向连接，电流采样模块与h桥电路连接，h桥电路与电机连接，电源vcc与电源变换模块连接。
电压采样模块包括电压传感器u1、电阻r1～r9、运算放大器、二极管d1、电容c1，电阻r1与电阻r2串联，电阻r2另一端与电源vcc连接，电阻r1另一端接地，电阻r2与电阻r1之间的节点与电压传感器u1的2脚连接，电阻r1与地之间的节点与电压传感器u1的3脚、4脚分别连接；
电压传感器u1的6脚与电阻r3一端、电阻r5一端分别连接，电阻r3另一端接地，电阻r5另一端分别与运算放大器反相输入端6、电阻r7一端分别连接，电阻r7另一端与运算放大器输出端7连接；
电压传感器u1的7脚与电阻r4一端、电阻r6一端分别连接，电阻r4另一端接地，电阻r6另一端分别与运算放大器同相输入端5、电阻r8一端分别连接，电阻r8另一端接地，运算放大器的输出端7与电阻r9一端连接，电阻r9另一端与二极管d1阳极、电容c1一端、主控芯片分别连接，二极管d1阴极与5v电压连接，电容c1另一端接地。
温度采集模块包括温度传感器u3、电容c2、电阻r10，电容c2另一端接地，温度传感器u3的1脚与5v电压连接，温度传感器u3的2脚与电阻r10一端连接，电阻r10另一端与电容c2一端连接，电容c2另一端、温度传感器u3的3脚分别接地。
位置反馈模块包括位置感应芯片、感应磁铁、rc滤波器，位置感应芯片与感应磁铁产生磁场感应后将位置反馈信号传递给rc滤波器，rc滤波器与主控芯片连接。
主控芯片型号是sh79f。
电源变换模块包括电源变换芯片u6、电容c10～c13，电源变换芯片u6的1脚与电容c11一端连接且输出5v电压，电容c11另一端接地，电容c12与电容c11并联；
电源变换芯片u6的3脚与电容c10一端连接且与电源vcc连接，电容c10另一端接地，电容c13与电容c10并联；电源变换芯片u6的2脚接地且电源变换芯片u6的型号是lm7805ct。
电流采样模块包括电流采样芯片u4、电阻r57、电容c20、电容c21、电容c23，所述电流采样芯片u4的1脚与2脚短接，电流采样芯片u4的3脚与4脚短接，电流采样芯片u4的5脚与电容c20一端、电容c21一端分别连接，电容c20另一端与电流采样芯片u4的8脚连接，电容c21另一端与电阻r57一端连接，电阻r57另一端与电流采样芯片u4的7脚连接，电容c23一端与电流采样芯片u4的6脚连接，电容c23另一端接在电容c20与电流采样芯片u4的5脚之间的节点上，且电流采样芯片u4的型号是acs730klctr-20ab-t。
通信模块是通信芯片，且通信芯片型号是gm3085e。
上位机是计算机。
本系统的工作原理：系统12v电源连接到h桥电路模块的输入端，h桥电路模块的输出端连接到空心杯有刷电机，同时系统12v电源通过电源变换模块输出5v，为系统其他模块提供电源。主控芯片sh79f和上位机之间通信使用rs-485，主控芯片sh79f可以实时将采集的电压信号、电流信号、温度信号和位置信号传递给上位机。主控芯片sh79f根据上位机下发的指令，可以实现对舵机的正反转控制、速度控制和位置控制。为了保证舵机的安全可靠运行，舵机控制器具有过欠压保护、过流保护和过温保护功能。
1.一种舵机控制器电路，其特征在于：包括电源vcc、主控芯片、电源变换模块、上位机、通信模块、电压采集模块、位置反馈模块、电流采样模块、温度采集模块、电机、h桥电路，主控芯片输入端与电源变换模块、电压采集模块、位置反馈模块、电流采样模块、温度采集模块分别连接，通信模块与主控芯片、上位机分别双向连接，电流采样模块与h桥电路连接，h桥电路与电机连接，电源vcc与电源变换模块连接。
2.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述电压采样模块包括电压传感器u1、电阻r1～r9、运算放大器、二极管d1、电容c1，电阻r1与电阻r2串联，电阻r2另一端与电源vcc连接，电阻r1另一端接地，电阻r2与电阻r1之间的节点与电压传感器u1的2脚连接，电阻r1与地之间的节点与电压传感器u1的3脚、4脚分别连接；
电压传感器u1的6脚与电阻r3一端、电阻r5一端分别连接，电阻r3另一端接地，电阻r5另一端分别与运算放大器反相输入端6、电阻r7一端分别连接，电阻r7另一端与运算放大器输出端7连接；
电压传感器u1的7脚与电阻r4一端、电阻r6一端分别连接，电阻r4另一端接地，电阻r6另一端分别与运算放大器同相输入端5、电阻r8一端分别连接，电阻r8另一端接地，运算放大器的输出端7与电阻r9一端连接，电阻r9另一端与二极管d1阳极、电容c1一端、主控芯片分别连接，二极管d1阴极与5v电压连接，电容c1另一端接地。
3.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述温度采集模块包括温度传感器u3、电容c2、电阻r10，电容c2另一端接地，温度传感器u3的1脚与5v电压连接，温度传感器u3的2脚与电阻r10一端连接，电阻r10另一端与电容c2一端连接，电容c2另一端、温度传感器u3的3脚分别接地。
4.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述位置反馈模块包括位置感应芯片、感应磁铁、rc滤波器，位置感应芯片与感应磁铁产生磁场感应后将位置反馈信号传递给rc滤波器，rc滤波器与主控芯片连接。
5.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述主控芯片型号是sh79f。
6.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述电源变换模块包括电源变换芯片u6、电容c10～c13，电源变换芯片u6的1脚与电容c11一端连接且输出5v电压，电容c11另一端接地，电容c12与电容c11并联；
电源变换芯片u6的3脚与电容c10一端连接且与电源vcc连接，电容c10另一端接地，电容c13与电容c10并联；电源变换芯片u6的2脚接地且电源变换芯片u6的型号是lm7805ct。
7.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述电流采样模块包括电流采样芯片u4、电阻r57、电容c20、电容c21、电容c23，所述电流采样芯片u4的1脚与2脚短接，电流采样芯片u4的3脚与4脚短接，电流采样芯片u4的5脚与电容c20一端、电容c21一端分别连接，电容c20另一端与电流采样芯片u4的8脚连接，电容c21另一端与电阻r57一端连接，电阻r57另一端与电流采样芯片u4的7脚连接，电容c23一端与电流采样芯片u4的6脚连接，电容c23另一端接在电容c20与电流采样芯片u4的5脚之间的节点上，且电流采样芯片u4的型号是acs730klctr-20ab-t。
8.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述通信模块是通信芯片，且通信芯片型号是gm3085e。
9.如权利要求1所述的一种舵机控制器电路，其特征在于：所述上位机是计算机。
技术总结