CN212009331U - 通讯协议转换电路及机器人设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种通讯协议转换电路及机器人设备，通讯电路包括：转换电路、切换电路及通讯接口，通过切换电路控制输出到负载的信号满足不同通讯协议，应用在机器人设备时，不同通讯协议的舵机可以进行交叉使用，减少专用通讯协议芯片的使用，减少舵机的种类的开发周期，降低成本，增加不同机器人之间的通讯的兼容性，可以实现一个机器人不同通讯类型的舵机相互置换。
Description
技术领域
本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种通讯协议转换电路及机器人设备。
背景技术
目前，市面上的中小型的数字舵机常用的通讯方式有两种，一种是串口通讯，另一种是CAN总线通讯，但是如果机器人身上需要用到两种类型通讯舵机的时候就需要做兼容处理。通常，为对应的不同通讯方式将采用专用的通讯芯片，会导致成本升高；另外，在更需要换舵机的时候，往往是会遇到新装的舵机与专用的通讯芯片不兼容问题，导致更换失败，降低生产效率
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种通讯协议转换电路及机器人设备，旨在解决传统的通讯电路使用专用芯片导致成本高，兼容性差的问题。
本申请实施例的第一方面提了一种通讯协议转换电路，包括：
转换电路，接收第一通讯协议的第一信号，并将所述第一信号转换为第二通讯协议的第二信号在其输出端输出；
切换电路，输入端用于接收所述第一信号，且与所述转换电路的输出端连接，所述切换电路用于根据切换控制信号选择所接入的所述第一信号或所述第二信号在其输出端输出；
通讯接口，与所述切换电路连接，所述通讯接口用于将所述切换电路输出的所述第一信号或所述第二信号输出到负载。
在其中一个实施例中，第一通讯协议和第二通讯协议其中一个为串口通讯协议，另一个为CAN总线通讯协议。
在其中一个实施例中，所述切换电路先输出所述第一信号和负载通讯一次，如果通讯握手成功，则使所述转换电路进入休眠状态；如果握手不成功，所述转换电路将所述第一信号转换为第二通讯协议的第二信号，所述切换电路将切换至输出所述第二信号到负载。
在其中一个实施例中，所述切换电路包括至少两个单刀双掷模拟开关和用于控制所述单刀双掷模拟开关切换的控制端，每个单刀双掷模拟开关的两个输入端的其中一个用于接收所述第一信号，另一个与所述转换电路连接，接入所述第二信号。
在其中一个实施例中，所述单刀双掷模拟开关由CMOS器件制作。
在其中一个实施例中，所述切换电路为2通道以上的CMOS开关芯片。
在其中一个实施例中，所述转换电路包括一控制器，所述切换电路的控制端与所述控制器连接。
在其中一个实施例中，所述控制器为ARM微控制器。
本申请实施例的第二方面提了一种机器人设备，包括主控板和多个舵机，以及上述的通讯协议转换电路，所述主控板通过所述通讯协议转换电路与各个舵机通讯连接。
上述的通讯电路通过切换电路控制输出到负载的信号满足不同通讯协议，应用在机器人设备时，不同通讯协议的舵机可以进行交叉使用，减少专用通讯协议芯片的使用，减少舵机的种类的开发周期，降低成本，增加不同机器人之间的通讯的兼容性，可以实现一个机器人不同通讯类型的舵机相互置换。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的通讯协议转换电路的结构示意图；
图2为图1所示的通讯电路中转换电路的示例电路原理图；
图3为图1所示的通讯电路中切换电路的示例电路原理图；
图4为图1所示的通讯电路中切换电路的内部电路的示例电路原理图；
图5为图1所示的通讯电路中通讯接口的示例电路原理图；
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1和图2，本申请实施例提供的机器人设备包括主控板100、多个舵机200及通讯协议转换电路，主控板100通过通讯协议转换电路与各个舵机200通讯连接，本例中，主控板100是以CAN总线通讯协议下发通讯信号的，其他实施例中，可能是以串口通讯协议下发通讯信号的。
通讯协议转换电路包括转换电路10、切换电路20及通讯接口30。
转换电路10一般为微控制器MCU，用于接收主控板100下发的第一通讯协议的第一信号，并将所述第一信号转换为第二通讯协议的第二信号在其输出端输出，其中，第一通讯协议和第二通讯协议其中一个为串口通讯协议，另一个为CAN总线通讯协议。比如，主控板100以CAN总线通讯协议下发的第一信号，那么转换电路10是用于将第一信号转换为串口通讯协议的第二信号。
切换电路20的输入端用于接收第一信号，且与转换电路10的输出端连接，切换电路20用于根据切换控制信号选择所接入的第一信号或第二信号在其输出端输出。
通讯接口30与切换电路20的输出端连接，通讯接口30用于将切换电路20输出的第一信号或第二信号输出到负载。具体地，切换电路20会先利用默认的通讯协议输出第一信号和负载(例如舵机)200通讯一次，如果通讯握手成功，转换电路10则不需要工作，进入休眠、待机或断电状态，以降低功耗；如果握手不成功，则启动转换电路10将第一信号转换为第二通讯协议的第二信号，改变切换电路20接入的切换控制信号，切换电路20将切换至输出第二信号到负载200，以匹配通讯协议。
请参阅图2，在其中一个实施例中，转换电路10包括一微控制器MCU，切换电路20的控制端sel与微控制器MCU连接，切换控制信号由微控制器MCU下发。在其中一个实施例中，微控制器MCU为ARM微控制器，比如STM31F091CBU6。
请参阅图3和图4，在其中一个实施例中，切换电路20包括至少两个单刀双掷模拟开关21和用于控制单刀双掷模拟开关21切换的控制端SEL以及使能端EN，每个单刀双掷模拟开关21的两个输入端(即切换电路20的输入端)SnA/SnB的其中一个用于接收第一信号CANH/CANL，另一个与转换电路10连接，接收第二信号USARTn_RX/USARTn_TX，n为通道编号。本例中，单刀双掷模拟开关21由CMOS器件制作。可以理解的是，切换电路20为2通道以上的CMOS开关芯片，比如TMUX1574。
请参阅图2、3和5，具体地，切换电路20的控制是由控制端SEL和使能端EN控制的，当控制端SEL为高电平时，输入端S1B和输出端D1连通，其他的通道输入端S2B、S3B、S4B分别和输出端D2、D3、D4连通。相反，当控制端SEL为低电平时，输入端S1A和输出端D1连通，其他的通道输入端S2A、S3A、S4A分别和输出端D2、D3、D4连通。将控制端SEL接通到微控制器MCU的引脚中，使能端EN脚接地，保持使能状态，切换电路20默认的切换到CAN通讯状态，以接入的第一信号CANH/CANL输出，如果通讯接口30接的是串口舵机200，微控制器MCU会先利用默认的通讯状态和舵机200通讯一次，如果通讯握手不成功，则轮询控制端SEL的信号，将控制端SEL信号置低电平，选通到串口通讯通道去，然后将串口协议给到微控制器MCU，让微控制器MCU进行信号的协议转换，将第一信号CANH/CANL转换成第二信号USARTn_RX/USARTn_TX输出到切换电路20的串口通讯通道，就可以完成两个类型的舵机200之间通讯的转换。
上述的通讯协议转换电路通过切换电路20控制输出到负载200的信号满足不同通讯协议，应用在机器人设备时，不同通讯协议的舵机200可以进行交叉使用，减少专用通讯协议芯片的使用，减少舵机200的种类的开发周期，降低成本，增加不同机器人之间的通讯的兼容性，可以实现一个机器人不同通讯类型的舵机200相互置换。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种通讯协议转换电路，其特征在于，包括：
转换电路，接收第一通讯协议的第一信号，并将所述第一信号转换为第二通讯协议的第二信号在其输出端输出，且所述转换电路用于输出切换控制信号；
切换电路，输入端用于接收所述第一信号，且与所述转换电路的输出端连接，所述切换电路用于根据所述切换控制信号选择所接入的所述第一信号或所述第二信号在其输出端输出；
通讯接口，与所述切换电路连接，所述通讯接口用于将所述切换电路输出的所述第一信号或所述第二信号输出到负载。
2.如权利要求1所述的通讯协议转换电路，其特征在于，第一通讯协议和第二通讯协议中一个为串口通讯协议，另一个为CAN总线通讯协议。
3.如权利要求1所述的通讯协议转换电路，其特征在于，所述切换电路先输出所述第一信号和负载通讯一次，如果通讯握手成功，则使所述转换电路进入休眠状态；如果握手不成功，所述转换电路将所述第一信号转换为第二通讯协议的第二信号，所述切换电路将切换至输出所述第二信号到负载。
4.如权利要求1至3任一项所述的通讯协议转换电路，其特征在于，所述切换电路包括至少两个单刀双掷模拟开关和用于控制所述单刀双掷模拟开关切换的控制端，每个单刀双掷模拟开关的两个输入端的其中一个用于接收所述第一信号，另一个与所述转换电路连接，接入所述第二信号。
5.如权利要求4所述的通讯协议转换电路，其特征在于，所述单刀双掷模拟开关由CMOS器件制作。
6.如权利要求4所述的通讯协议转换电路，其特征在于，所述切换电路为2通道以上的CMOS开关芯片。
7.如权利要求1至3任一项所述的通讯协议转换电路，其特征在于，所述转换电路包括一微控制器，所述切换电路的控制端与所述微控制器连接。
8.如权利要求7所述的通讯协议转换电路，其特征在于，所述微控制器为ARM微控制器。
9.一种机器人设备，包括主控板和多个舵机，其特征在于，还包括权利要求1至8任一项所述的通讯协议转换电路，所述主控板通过所述通讯协议转换电路与各个舵机通讯连接。
Priority Applications (1)
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| CN202020655374.8U CN212009331U (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 通讯协议转换电路及机器人设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN212009331U true CN212009331U (zh) | 2020-11-24 |
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2020
- 2020-04-26 CN CN202020655374.8U patent/CN212009331U/zh active Active
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