CN214539768U - 云台设备检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于云台设备检测技术领域，具体技术方案为：一种云台设备检测装置，锂电池通过降压电路模块为复位模块、串口通信模块、TFTLCD显示屏、以太网模块、MPU6050模块供电，锂电池直接为电压电流检测模块供电，电压电流检测模块检测到云台设备的电压电流值，CPU通过IIC接口和MPU6050连接，MPU6050获取云台的3轴运动姿态信息，两个模块获取的数据通过RS232串口通信模块发送给CPU,CPU通过16位8080并口方式和显示屏连接，最终在显示屏上显示云台设备的电压电流数值和运动姿态信息，完成对云台设备的检测，可实时获取云台设备的电压电流值和姿态信息，提高了设备检测效率。

Description

云台设备检测装置

技术领域

本实用新型属于云台设备数据检测采集技术领域，具体涉及一种云台设备数据的检测采集装置。

背景技术

随着科技的发展，云台设备在我们日常生活中的应用越来越广泛，摄影宣传、炮塔模仿系统等方面都用到了云台，云台的工作状态是否正常越来越受到相关工作人员的关注，而现有针对云台工作状态进行检测的技术和设备较为稀缺，相关研究也比较缺乏，这样在使用云台设备的时候，工作人员不能够确定云台是否转动到了需要的角度，从而影响工作人员的工作效率。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种能够实时、精确地获取云台法人工作电流/电压值、运动位置姿态信息的检测装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：云台设备检测装置，包括外壳，外壳的顶部装有显示屏，显示屏用于显示检测数据。

外壳的顶部装有复位按键，用来复位重启。

外壳的左侧面内安装有开关，通过开关控制电源的通闭。

外壳的右侧面上开有多个圆形散热孔，多个圆形散热孔等距间隔布置。

外壳的正面侧留有DB9接口、DB25接口、网口和充电接口，通过不同的接口与其他设备连接。

外壳的底部开有多个条形散热孔，多个条形散热孔等距间隔布置。

外壳内装有锂电池供电模块、DC/DC降压电路模块和CPU模块，锂电池供电模块输出的5V直流电通过DC/DC降压电路模块转换成3.3V直流电，DC/DC降压电路模块向CPU模块、MPU6050模块、显示屏供电。

外壳内还装有电压电流检测模块，电压电流检测模块的输入端与云台设备相连，电压电流检测模块的输出端与CPU模块相连，CPU模块分别与MPU6050模块和显示屏相连。

电压电流检测模块包括电流检测芯片U1，电流检测芯片U1的各个引脚连接结构为：1号引脚与电阻RL1相连，5号引脚与电容C1相连，5号引脚与3.3V的供电端相连，3号引脚与电阻RS1的一端相连，4号引脚与RS1的另一端相连，2号引脚接地。

电压电流检测模块还包括运放基准电压芯片U2，运放基准电压芯片U2的各个引脚连接结构为：1号引脚与电流检测芯片U1的1号引脚相连，2号引脚接地，3号引脚与6号引脚相连，3号引脚还与电阻R8相连，4号引脚与电容C3相连，4号引脚还与3.3V的VCC相连。

电压电流检测模块还包括运放基准电压芯片U3，运放基准电压芯片U3的各个引脚连接结构为：1号引脚分别与电容C2、电阻R6、电阻R7相连，2号引脚接地，3号引脚分别与6号引脚相连，3号引脚与电阻R9相连，4号引脚分别与电容C4、3.3V的VCC相连。

电压电流检测模块还包括N型场效应管M1，N型场效应管M1的漏极D与电阻R3连接，N型场效应管M1的源极S接地，N型场效应管M1的栅极G分别与电阻R1、电阻R2相连。

电压电流检测模块还包括P型场效应管M2，P型场效应管M2的漏极D与电阻R6相连，P型场效应管M2的源极S与电阻R4相连，P型场效应管M2的栅极G分别与电阻R4、电阻R5相连。

电压电流检测模块还包括电阻三极管D1，电阻三极管D1的基极与电阻R3相连，电阻三极管D1的发射极分别与电阻R4、P型场效应管M2的源极S相连，电阻三极管D1的集电极分别与电阻R4、P型场效应管的栅极G、电阻R5相连。

电压电流检测模块还包括无极性电容C1，无极性电容C1的一端与3.3V的VCC相连，无极性电容C1的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C3，无极性电容C3的一端与运放基准电压芯片U2的4号引脚相连，无极性电容C3的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C5，无极性电容C5的一端与电阻R8相连，无极性电容C5的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C2，无极性电容C2的一端与电容U3的1号引脚相连，无极性电容C2的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C4，无极性电容C4的一端与3.3V的VCC相连，无极性电容C4的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C6，无极性电容C6的一端与电阻R9相连，无极性电容C6的另一端接地。

电压电流检测模块还包括电阻R1，电阻R1的一端与CPU模块的CK_EN1引脚相连，另一端分别与N型场效应管M1的栅极G、电阻R2相连。

DC/DC降压电路模块包括降压芯片U4和降压芯片U5、两个电解电容C90和C91、一个LED指示灯、三个无极性电容C25、C26、C28。

降压芯片U4的3号引脚与5V直流电相连，降压芯片U4的1号引脚接地。

降压芯片U5的3号引脚与5V直流电相连，降压芯片U51号引脚接地。

电解电容C90和无极性电容C25并联，电容的负极接地，正极与降压芯片U4的4号引脚和2号引脚相连。

电解电容C91的一端分别与降压芯片U4的3号引脚、降压芯片U5的3号引脚相连，电解电容C91的另一端接地。

电阻R26的一端分别与降压芯片U4的2号引脚、4号引脚相连，电阻R26的另一端与降压芯片U5的2号引脚、4号引脚相连。

电阻R20的一端与3.3V相连，另一端与LED指示灯的正极相连，LED指示灯的负极接地。

无极性电容C26的一端分别与降压芯片U5的2号引脚、4号引脚相连，无极性电容C26的另一端与降压芯片U4的1号引脚相连并接地。

无极性电容C28的一端与降压芯片U5的3号引脚相连，无极性电容C28的另一端与降压芯片U4的1号引脚相连并接地。

降压芯片U4的2号引脚分别与电容C90正极、电容C25相连，降压芯片U4的3号引脚与电容C91的负极相连，降压芯片U4的1号引脚接地，降压芯片U4的4号引脚分别与电容C90正极、电容C25相连。

降压芯片U5的1号引脚接地，降压芯片U5的2号引脚分别与电容C26、电阻R26相连，降压芯片U5的3号引脚分别与电容C28、电容C91负极、5V直流电相连，降压芯片U5的4号引脚分别与电容C26、电阻R26相连。

LED指示灯的正极与电阻R20的一端相连，LED指示灯的负极接地。

电压电流检测模块将获得的数据通过RS232串口发送到CPU模块，RS232串口通信模块包括芯片U18，无极性电容C85、无极性电容C86、无极性电容C87、无极性电容C88、无极性电容C89，串口连接母头DB9。

芯片U18的引脚连接结构为：1号引脚与3号引脚之间串联有无极性电容C88，4号引脚与5号引脚之间串联有无极性电容C87，U18的16号引脚连接电容C89的一端和3.3V,15号引脚接地，14号引脚连接母头DB9的2号引脚，13号引脚连接母头DB9的3号引脚，芯片U18的2号引脚与电容C85相连，6号引脚与电容C86相连。

母头DB9的5号引脚接地。

MPU6050模块包括芯片U7、无极性电容C37、无极性电容C38、无极性电容C39和电阻R12。

芯片U7的引脚连接结构为：23号引脚与CPU模块的IICSCL引脚相连，24号引脚与CPU模块的IICSDA引脚相连，1号引脚、11号引脚、9号引脚均接地，8号引脚与电容C37相连，13号引脚与电容C37相连，18号引脚接地，10号引脚与电容C39相连，20号引脚与电容C38相连。

无极性电容C38的一端与芯片U7的20号引脚，无极性电容C38的另一端接地。

无极性电容C39的一端与芯片U7的10号引脚，无极性电容C38的另一端接地。

电阻R12的一端连接U7的12号引脚，电阻R12的另一端连接CPU模块的3DINT引脚。

本实用新型与现有技术相比，具体有益效果体现在：本实用新型可以同时检测采集云台设备的电流电压数值和运动姿态信息，可测的电压电流数值范围较大，检测速度快，检测精度较高，不受外部因素的影响，对云台设备的工作状态实现实时检测，装置便携，操作简单，大大提高了云台设备检测的效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的右侧结构示意图。

图3为本实用新型的工作流程图。

图4为图1中电流电压检测电路模块的电路图。

图5为图1中DC/DC降压电路模块的电路图。

图6为图1中RS232串口通信模块的电路图。

图7为图1中MPU6050模块的电路图。

图中，1为外壳，2为显示屏，3为复位按键，4为开关，5为圆形散热孔，6为DB9接口，7为DB25接口，8为网口，9为充电接口。

具体实施方式

为了使本实用新型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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，云台设备检测装置，包括外壳1，外壳1的顶部装有TFTLCD显示屏2，TFTLCD显示屏2用于显示检测数据。

外壳1的顶部装有复位按键3，用来复位重启。

外壳1的左侧面内安装有开关4，通过开关4控制电源的通闭。

外壳1的右侧面上开有多个圆形散热孔5，多个圆形散热孔5等距间隔布置。

外壳1的正面侧留有DB9接口6、DB25接口7、网口8和充电接口9，通过不同的接口与其他设备连接。

外壳1的底部开有多个条形散热孔，多个条形散热孔等距间隔布置。

如图3所示，外壳1内装有锂电池供电模块、DC/DC降压电路模块和CPU模块，锂电池供电模块输出的5V直流电通过DC/DC降压电路模块转换成3.3V直流电，DC/DC降压电路模块向CPU模块、MPU6050模块、TFTLCD显示屏2供电。

外壳1内还装有电压电流检测模块，电压电流检测模块的输入端与云台设备相连，电压电流检测模块的输出端与CPU模块相连，CPU模块分别与MPU6050模块和TFTLCD显示屏2相连。

如图4所示，电压电流检测模块通过ADC/DAC检测到云台设备的电压电流值，获取到的数据通过RS232串口发送到CPU模块，CPU模块通过IIC接口和MPU6050连接，MPU6050获取云台的3轴运动姿态信息，MPU6050获取的姿态信息通过RS232串口发送给CPU模块,CPU模块通过16位8080并口方式和TFTLCD显示屏2连接，最终在TFTLCD显示屏2上显示云台设备的电压电流数值和运动姿态信息。

电压电流检测模块包括电流检测芯片U1，电流检测芯片U1的型号为INA138NA，电流检测芯片U1的各个引脚连接结构为：1号引脚与电阻RL1相连，5号引脚与电容C1相连，5号引脚与3.3V的供电端相连，3号引脚与电阻RS1的一端相连，4号引脚与RS1的另一端相连，2号引脚接地。

电压电流检测模块还包括运放基准电压芯片U2，运放基准电压芯片U2的型号为CN958，运放基准电压芯片U2的各个引脚连接结构为：1号引脚与U1的1号引脚相连，2号引脚接地，3号引脚与6号引脚相连，3号引脚还与电阻R8相连，4号引脚与电容C3相连，4号引脚还与3.3V的VCC相连。

电压电流检测模块还包括运放基准电压芯片U3，运放基准电压芯片U3的信号的CN958，运放基准电压芯片U3的各个引脚连接结构为：1号引脚分别与电容C2、电阻R6、电阻R7相连，2号引脚接地，3号引脚与6号引脚相连，3号引脚与电阻R9相连，4号引脚分别与电容C4、3.3V的VCC相连。

电压电流检测模块还包括N型场效应管M1，N型场效应管M1的漏极D与电阻R3连接，N型场效应管M1的源极S接地，N型场效应管M1的栅极G分别与电阻R1、电阻R2相连。

电压电流检测模块还包括P型场效应管M2，P型场效应管M2的漏极D与电阻R6相连，P型场效应管M2的源极S与电阻R4相连，P型场效应管M2的栅极G分别与电阻R4、电阻R5相连。

电压电流检测模块还包括电阻三极管D1，电阻三极管D1的基极与电阻R3相连，电阻三极管D1的发射极分别与电阻R4、P型场效应管M2的源极S相连，电阻三极管D1的集电极分别与电阻R4、P型场效应管的栅极G、电阻R5相连。

电压电流检测模块还包括无极性电容C1，无极性电容C1的一端与3.3V的VCC相连，无极性电容C1的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C3，无极性电容C3的一端与运放基准电压芯片U2的4号引脚相连，无极性电容C3的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C5，无极性电容C5的一端与电阻R8相连，无极性电容C5的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C2，无极性电容C2的一端与电容U3的1号引脚相连，无极性电容C2的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C4，无极性电容C4的一端与3.3V的VCC相连，无极性电容C4的另一端接地。

电压电流检测模块还包括无极性电容C6，无极性电容C6的一端与电阻R9相连，无极性电容C6的另一端接地。

电压电流检测模块还包括电阻R1，电阻R1的一端与CPU模块的CK_EN1引脚相连，另一端分别与N型场效应管M1的栅极G、电阻R2相连。

如图5所示，DC/DC降压电路模块包括降压芯片U4(AMS1117)和降压芯片U5（AMS1117）、两个电解电容C90和C91、一个LED指示灯、三个无极性电容C25、C26、C28；

降压芯片U4的3号引脚与5V直流电相连，1号引脚接地。

降压芯片U5的3号引脚与5V直流电相连，1号引脚接地。

电解电容C90和无极性电容C25并联，电容的负极接地，正极与降压芯片U4的4号引脚和2号引脚相连。

电解电容C91的一端分别与U4的3号引脚、降压芯片U5的3号引脚相连，电解电容C91的另一端接地。

电阻R26的一端分别与降压芯片U4的2号引脚、4号引脚相连，电阻R26的另一端与降压芯片U5的2号引脚、4号引脚相连。

电阻R20的一端与3.3V相连，另一端与LED指示灯的正极相连，LED指示灯的负极接地。

无极性电容C26的一端分别与降压芯片U5的2号引脚、4号引脚相连，无极性电容C26的另一端与降压芯片U4的1号引脚相连并接地。

无极性电容C28的一端与降压芯片U5的3号引脚相连，无极性电容C28的另一端与降压芯片U4的1号引脚相连并接地。

降压芯片U4的2号引脚分别与电容C90正极、电容C25相连，降压芯片U4的3号引脚与电容C91的负极相连，降压芯片U4的1号引脚接地，降压芯片U4的4号引脚分别与电容C90正极、电容C25相连。

降压芯片U5的1号引脚接地，降压芯片U5的2号引脚分别与电容C26、电阻R26相连，降压芯片U5的3号引脚分别与电容C28、电容C91负极、5V直流电相连，降压芯片U5的4号引脚分别与电容C26、电阻R26相连。

LED指示灯的正极与电阻R20的一端相连，LED指示灯的负极接地。

电压电流检测模块将获得的数据通过RS232串口发送到CPU模块，如图6所示，RS232串口通信模块包括芯片U18，无极性电容C85、C86、C87、C88、C89，串口连接母头DB9。

芯片U18的引脚连接结构为：1号引脚与3号引脚之间串联有无极性电容C88，4号引脚与5号引脚之间串联有无极性电容C87，芯片U18的16号引脚连接电容C89的一端和3.3V,15号引脚接地，14号引脚连接母头DB9的2号引脚，13号引脚连接母头DB9的3号引脚，芯片U18的2号引脚与电容C85相连，6号引脚与电容C86相连。

母头DB9的5号引脚接地。

如图7所示，MPU6050模块包括芯片U7（MPU6050）、无极性电容C37、无极性电容C38、无极性电容C39和电阻R12。

芯片U7的引脚连接结构为：23号引脚与CPU模块的IICSCL引脚相连， 24号引脚与CPU模块的IICSDA引脚相连，1号引脚、11号引脚、9号引脚均接地，8号引脚与电容C37相连，13号引脚与电容C37相连，18号引脚接地，10号引脚与电容C39相连，20号引脚与电容C38相连。

无极性电容C38的一端与芯片U7的20号引脚，无极性电容C38的另一端接地。

无极性电容C39的一端与芯片U7的10号引脚，无极性电容C38的另一端接地。

电阻R12的一端连接芯片U7的12号引脚，电阻R12的另一端连接CPU模块的3DINT引脚。

本实用新型可以同时检测采集云台设备的电流电压数值和运动姿态信息，可测的电压电流数值范围较大，检测速度快，检测精度较高，不受外部因素的影响，对云台设备的工作状态实现实时检测，装置便携，操作简单，大大提高了云台设备检测的效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (2)

1.云台设备检测装置，其特征在于：

包括外壳，所述外壳的顶部装有显示屏；

所述外壳的顶部装有复位按键；

所述外壳的左侧面内安装有开关；

所述外壳的右侧面上开有多个圆形散热孔，多个圆形散热孔等距间隔布置；

所述外壳的正面侧留有DB9接口、DB25接口、网口和充电接口；

所述外壳的底部开有多个条形散热孔，多个条形散热孔等距间隔布置；

所述外壳内装有锂电池供电模块、DC/DC降压电路模块和CPU模块，锂电池供电模块输出的5V直流电通过DC/DC降压电路模块转换成3.3V直流电，DC/DC降压电路模块向CPU模块、MPU6050模块、显示屏供电；

所述外壳内还装有电压电流检测模块，电压电流检测模块的输入端与云台设备相连，所述电压电流检测模块的输出端与CPU模块相连，CPU模块分别与MPU6050模块和显示屏相连。

2.根据权利要求1所述的云台设备检测装置，其特征在于，所述电压电流检测模块包括电流检测芯片U1，电流检测芯片U1的型号为INA138NA，电流检测芯片U1的1号引脚与电阻RL1相连，5号引脚分别与电容C1、3.3V的VCC相连，3号引脚与4号引脚之间通过电阻RS1相连，2号引脚接地；

还包括运放基准电压芯片U2，运放基准电压芯片U2的型号为CN958，运放基准电压芯片U2的1号引脚与U1的1号引脚相连，2号引脚接地，3号引脚分别与6号引脚、电阻R8相连，4号引脚分别与电容C3、3.3V的VCC相连；

还包括运放基准电压芯片U3，运放基准电压芯片U3的信号的CN958，运放基准电压芯片U3的1号引脚分别与电容C2、电阻R6、电阻R7相连，2号引脚接地，3号引脚分别与6号引脚、电阻R9相连，4号引脚分别与电容C4、3.3V的VCC相连；

还包括N型场效应管M1，N型场效应管M1的漏极D与电阻R3连接，源极S接地，栅极G分别与电阻R1、电阻R2相连；

还包括P型场效应管M2，P型场效应管M2的漏极D与电阻R6相连，源极S与电阻R4相连，栅极G分别与电阻R4、电阻R5相连；

还包括电阻三极管D1，电阻三极管D1的基极与电阻R3相连，发射极分别与电阻R4、P型场效应管M2的源极S相连，集电极分别与电阻R4、P型场效应管的栅极G、电阻R5相连；

还包括无极性电容C1，无极性电容C1的一端与3.3V的VCC相连，另一端接地；

还包括无极性电容C3，无极性电容C3的一端与U2的4号引脚相连，另一端接地；

还包括无极性电容C5，无极性电容C5的一端与电阻R8相连，另一端接地；

还包括无极性电容C2，无极性电容C2的一端与电容U3的1号引脚相连，另一端接地；

还包括无极性电容C4，无极性电容C4的一端与3.3V的VCC相连，另一端接地；

还包括无极性电容C6，无极性电容C6的一端与电阻R9相连，另一端接地；

还包括电阻R1，电阻R1的一端与CPU模块的CK_EN1引脚相连，另一端分别与N型场效应管M1的栅极G、电阻R2相连。

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