CN212965786U - 一种可编程的功能分配控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可编程的功能分配控制器，辅助电源位于输入电源插座的下方，设置在控制板本体的左侧；驱动主控芯片布局于输入电源插座的右侧，继电器驱动单元布局在驱动主控芯片的上方，同时位于辅助电源的右侧；继电器阵列布局于驱动主控芯片和继电器驱动单元的右侧，从上往下包括多路继电器；对应继电器阵列，布局有输出电源插座，每一路继电器对应一个输出电源插座，从上往下排列，布局在控制板本体的最右侧；电源适配模块布局在继电器驱动单元的上方。这样的可编程的功能分配控制器PCB板元件排列整齐美观，功能分区清晰，满足对机器人多个功能模块分别实现驱动控制的要求，使机器人的尺寸做到小型化。

Description

一种可编程的功能分配控制器

[技术领域]

本实用新型涉及一种PCB电路控制板，特别涉及一种可编程的功能分配控制器，涉及机器人技术领域。

[背景技术]

随着机器人技术的发展，机器人在日常生活中的应用的广度与深度都逐渐扩大。机器人的移动功能成为人们衡量机器人功能的重要指标之一，由于足式移动机器人相比传统的轮式机器人具有更好的通过性以及与社会环境的相容性，在国内外都得到了蓬勃的发展。其中，四足机器人由于其结构紧凑，适用范围广，控制难度较双足小，更是其中研究的焦点之一。

为了实现四足机器人的行走，需要对机器人的步态进行良好的规划，提高其运动过程中的稳定性与速度。爬行步态是四足机器人最基本的步态之一，适用于崎岖路面和大载重情况下的移动，由于在爬行中任意时刻最少有三条腿来支撑机体，使其有较高的稳定性。这就需要对机器人的多条腿分别实现驱动控制。

目前，现有的机器人主板的PCB板设计不合理，无法满足对机器人的多条腿分别实现驱动控制的要求，器件安装尺寸大，导致PCB板的整体尺寸较大，继而使机器人的尺寸较大，无法做到小型化。

[实用新型内容]

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供了一种可编程的功能分配控制器，可以克服现有技术的缺陷。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种可编程的功能分配控制器，包括控制板本体和驱动主控芯片，还包括输入电源插座、辅助电源、继电器驱动、继电器阵列和输出电源插座以及电源适配模块；辅助电源位于输入电源插座的下方，设置在控制板本体的左侧；驱动主控芯片布局于辅助电源的右侧，继电器驱动单元布局在驱动主控芯片的上方，电源适配模块布局在继电器驱动单元的上方，同时位于电源插座的右侧；继电器阵列布局于驱动主控芯片和继电器驱动单元的右侧，从上往下包括多路继电器；对应继电器阵列，布局有输出电源插座，每一路继电器对应一个输出电源插座，从上往下排列，布局在控制板本体的最右侧。

进一步的，本实用新型电源插座、辅助电源、驱动主控芯片、继电器驱动单元、继电器阵列和输出电源插座以及电源适配模块依次电连接，外接电池与电源插座、电源适配模块分别电连接，继电器阵列与电源适配模块电连接，驱动主控芯片与上级机信号双向连接。

进一步的，所述辅助电源为78M05三端稳压管。

进一步的，所述驱动主控芯片为PIC16F1574。

进一步的，所述继电器驱动单元为ULN2003复合晶体管。

进一步的，所述电源适配模块包括BL9341和相关元件组成的降压电路。

进一步的，所述继电器阵列包括4-6路继电器。

进一步的，所述输出电源插座包括4-6路电源插座单元，与继电器一一对应电连接。

通过采用本实用新型的技术方案，实现PCB电路控制板元件排列整齐美观，功能分区清晰，整体尺寸可以实现小型化，可以满足对机器人的多条腿多个功能模块分别实现驱动控制的要求，从而使机器人的尺寸做到小型化。

[附图说明]

图1为本实用新型电路可编程的功能分配控制器的电路原理框图。

图2为本实用新型电路可编程的功能分配控制器的电路原理图。

图3为本实用新型的各器件单元的电路布线图。

[具体实施方式]

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述：

如图3所示，电路控制板包括输入电源插座1，辅助电源2，驱动主控芯片3，继电器驱动单元4，继电器阵列5，输出电源插座6和控制板本体7以及电源适配模块8。辅助电源2位于输入的下方，设置在控制板本体7的左侧；驱动主控芯片3布局于输入辅助电源2的右侧，继电器驱动单元4布局在驱动主控芯片3的上方，电源适配模块8布局在继电器驱动单元4的上方，同时位于电源插座1的右侧；继电器阵列5布局于驱动主控芯片3和继电器驱动单元4的右侧，从上往下包括多路继电器；对应继电器阵列5，布局有输出电源插座6，每一路继电器对应一个输出电源插座，从上往下排列，布局在控制板本体7的最右侧。这样的PCB板布局紧凑，可以实现多路电源的输出，按照上级指令驱动外接模块。

如图1所示，外接电池通过电源插座1与辅助电源2电连接，辅助电源2与MCU驱动主控芯片3、继电器驱动单元4、继电器阵列5、电源适配模块8依次电连接，继电器阵列5通过输出电源插座6给外接模块供电。MCU驱动主控芯片3与上级机实现信号双向连接。外接电池给继电器阵列5供电。

结合图2和图3，可编程的功能分配控制器的工作原理如下：

(1)24V电源连接到电路板的插座1上(J7)，24V电压通过78M05(辅助电源2为三端稳压管)，将24V电压转换为5V电压，电路中有24V电压和5V电压这两个电源网络；

(2)5V电压用于驱动主控芯片3(PIC16F1574)，主控芯片PIC16F1574为可编程控制芯片，接收并处理串口发来的信息，根据接收的信息控制对应IO口的输出，进而控制继电器阵列5触点的通断，继电器的通断可控制各个输出电源插座6(J2—J6)的通断，其中，BL9341芯片结合各个电容电感元件组成的降压电路将输入的24V电压降低为18V电压，降低了继电器的线圈电压，从而降低了继电器阵列5的损耗与发热，在确保继电器能正常工作的前提下，提高了电路的安全性。继电器阵列5可以包括4-6路继电器，图中所示为5路。继电器驱动单元4为ULN2003高耐压、大电流复合晶体管。

(3)24V的电压输入到继电器，如果继电器导通就可以将24V的电源输入到各个插座(J2—J6)，各个插座连接到外部设备，即可控制外部设备的工作。

这样的可编程的功能分配控制器PCB板布局紧凑，功能合理。可以实现多路电源的输出，按照上级指令控制相应输出电源的通断，从而驱动外接模块。

Claims (7)

1.一种可编程的功能分配控制器，包括控制板本体(7)和驱动主控芯片(3)，其特征在于还包括：输入电源插座(1)、辅助电源(2)、继电器驱动单元(4)、继电器阵列(5)和输出电源插座(6)以及电源适配模块(8)；辅助电源(2)位于输入电源插座(1)的下方，设置在控制板本体(7)的左侧；驱动主控芯片(3)布局于辅助电源(2)的右侧，继电器驱动单元(4)布局在驱动主控芯片(3)的上方，电源适配模块(8)布局在继电器驱动单元(4)的上方，同时位于电源插座(1)的右侧；继电器阵列(5)布局于驱动主控芯片(3)和继电器驱动单元(4)的右侧，从上往下包括多路继电器；对应继电器阵列(5)，布局有输出电源插座(6)，每一路继电器对应一个输出电源插座，从上往下排列，布局在控制板本体(7)的最右侧。

2.根据权利要求1所述的可编程的功能分配控制器，其特征在于：所述电源插座(1)、辅助电源(2)、驱动主控芯片(3)、继电器驱动单元(4)、继电器阵列(5)、输出电源插座(6)和电源适配模块(8)依次电连接，外接电池与电源插座(1)、电源适配模块(8)分别电连接，继电器阵列(5)与电源适配模块(8)电连接，驱动主控芯片(3)与上级机信号双向连接。

3.根据权利要求1或2所述的可编程的功能分配控制器，其特征在于：所述辅助电源(2)为78M05三端稳压管。

4.根据权利要求1或2所述的可编程的功能分配控制器，其特征在于：所述驱动主控芯片(3)为PIC16F1574。

5.根据权利要求1或2所述的可编程的功能分配控制器，其特征在于：所述电源适配模块(8)包括BL9341和相关元件组成的降压电路。

6.根据权利要求1或2所述的可编程的功能分配控制器，其特征在于：所述继电器阵列(5)包括4-6路继电器。

7.根据权利要求5所述的可编程的功能分配控制器，其特征在于：所述输出电源插座(6)包括4-6路电源插座单元，与继电器一一对应电连接。

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