本发明涉及远程遥控技术领域，具体涉及一种基于pc嵌入式系统的远程遥控箱及遥控方法。
背景技术：
常用的遥控主要分为两种，一种是无线工业遥控器，通过不同的按钮产生不同的讯号，然后通过无线电或者红外线发送给接收器，以达到远程控制的目的。这种方法虽然可以实现远程遥控，然而一种型号的遥控器需要配备一种型号的接收器方可以使用，且一般而言遥控器和接收器为一对一的使用，如此不仅限制了被遥控对象的个数，而且功能受限；另一种是有线控制箱，通过操纵操纵杆产生不同的电信号，而后通过内置arm板处理电信号，产生数字信号，然后通过连接线将数字信号传给被控设备，其中的数字信号可以由控制箱安装的显示屏显示。这种控制箱虽然可以更改代码且代码开源，然而依然无法实现一对多的通信和控制。而且该控制箱无法提供更改代码的接口，如果需要更改代码需要反复拆装机体，容易对机体产生不必要的损伤。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于pc嵌入式系统的远程遥控箱及遥控方法，本发明使用模数转换器采集操纵操纵杆的信号并转化为数字信号，通过pc/嵌入式系统运行代码获取数字信号打包，采用zigbee(紫蜂协议)组网的方式向网络中的各个节点发送指令，实现控制多个智能体的功能。
为解决上述技术问题，本发明公开的一种基于pc嵌入式系统的远程遥控箱，它包括模数转换器、zigbee通信模块、遥控操纵杆控制器、信号转接器、供电电源和电源降压器，其中，所述模数转换器的操纵杆指令数字信号通信端用于接入电脑或嵌入式系统的通信端，模数转换器的操纵杆指令模拟信号通信端连接遥控操纵杆控制器的指令信号通信端，zigbee通信模块的电脑或嵌入式系统信号通信端用于通过信号转接器连接电脑或嵌入式系统的通信端，zigbee通信模块的信号发射端连接有信号延长天线，供电电源直接对模数转换器、遥控操纵杆控制器进行供电，供电电源还通过电源降压器向zigbee通信模块供电；
所述模数转换器用于接收遥控操纵杆控制器发出的操纵杆指令模拟信号，并将操纵杆指令模拟信号转换为操纵杆指令数字信号，模数转换器还用于将操纵杆指令数字信号发送给电脑或嵌入式系统；
zigbee通信模块用于接收电脑或嵌入式系统发出的指令包，zigbee通信模块还用于将所述指令包按zigbee协议通过信号延长天线发出，所述指令包中包含操纵杆指令和解包方式。
一种利用上述遥控箱的远程遥控方法，它包括如下步骤：
步骤1：遥控操纵杆控制器根据使用者意愿，沿三个自由度方向操控操纵杆，操纵杆在三个方向分别产生对应的三组操纵杆指令模拟信号，遥控操纵杆控制器将上述三组操纵杆指令模拟信号发送给模数转换器；
步骤2：模数转换器将接收到的三组操纵杆指令模拟信号转换为对应的三组操纵杆指令数字信号；
步骤3：电脑或嵌入式系统通过usb(universalserialbus，通用串行总线)接口从模数转换器处获取上述三组操纵杆指令数字信号，并对三组操纵杆指令数字信号进行打包处理形成字符串指令包，字符串指令包中包含操纵杆指令和解包代码；
步骤4：电脑或嵌入式系统将字符串指令包通过信号转接器发送给zigbee通信模块，zigbee通信模块将字符串指令包转换成zigbee协议信号并通过信号延长天线发送给网络中的各个节点，被控对象获取该字符串指令包，被控对象通过解包代码解析出字符串指令包中的操纵杆指令，并按照解析出的操纵杆指令进行对应的控制。
本发明的有益效果为：
一、本发明可以实现远程遥控功能，由于本发明采用zigbee通信组网的方式实现遥控箱与智能体之间的通信，可以实现百米甚至千米级距离的遥控，因此可以控制智能体在人员无法到达的区域内行动。
二、本发明的应用范围广且代码开源，由于本发明基于pc/嵌入式系统，且遥控箱的主要原理是将手柄的模拟信号转化为数字信号，然后通过打包处理将命令串通过无线组网的方式传给智能体，智能体通过解包处理解析出命令，从而实现控制的目的，因此打包以及解包的代码开源，可以根据使用者的意愿自行更改，只要解包与打包的方式对应即可，基于上述原理，任何可以在三个及三个以下自由度运动的智能体皆可由本发明实现操控，因此具有较广的应用范围。
附图说明
图1为本发明中遥控操纵杆控制器3的pcb设计电路图；
图2为本发明中操纵杆引脚定义图；
图3为本发明中pcb设计放样图；
图4为本发明的原理框图。
其中，1—模数转换器、2—zigbee通信模块、3—遥控操纵杆控制器、4—信号转接器、5—供电电源、5.1—第一12v锂电池、5.2—第二12v锂电池、6—电源降压器、7—信号延长天线、8—外部防水保护盒。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明的所设计的一种基于pc嵌入式系统的远程遥控箱，如图4所示，它包括模数转换器1、zigbee通信模块2、遥控操纵杆控制器3、信号转接器4、供电电源5和电源降压器6，其中，所述模数转换器1的操纵杆指令数字信号通信端用于接入电脑或嵌入式系统的通信端(usb接口)，模数转换器1的操纵杆指令模拟信号通信端连接遥控操纵杆控制器3的指令信号通信端，zigbee通信模块2的电脑或嵌入式系统信号通信端用于通过信号转接器4连接电脑或嵌入式系统的通信端(usb接口)，zigbee通信模块2的信号发射端连接有信号延长天线7，供电电源5直接对模数转换器1、遥控操纵杆控制器3进行供电，供电电源5还通过电源降压器6向zigbee通信模块2供电；
所述模数转换器1用于接收遥控操纵杆控制器3发出的操纵杆指令模拟信号，并将操纵杆指令模拟信号转换为操纵杆指令数字信号，模数转换器1还用于将操纵杆指令数字信号发送给电脑或嵌入式系统；
zigbee通信模块2用于接收电脑或嵌入式系统发出的指令包，zigbee通信模块2还用于将所述指令包按zigbee协议通过信号延长天线7发出，所述指令包中包含操纵杆指令和解包方式。
上述技术方案中，模数转换器1将操纵杆产生的模拟信号按照人为设定的频率进行采集，获得采集点处的模拟值；并按照人为意愿间隔时长获取转换后的数字信号。
上述技术方案中，所述信号转接器4为usb至rs485信号转接器。考虑到zigbee采用的为9针串口，通信协议为rs485协议，而一般的pc并没有这种接口，因此采用usb至rs485信号转接器作为中介
上述技术方案中，所述供电电源5包括第一12v锂电池5.1和第二12v锂电池5.2，所述第一12v锂电池5.1的电能输出端分别连接模数转换器1的供电端和遥控操纵杆控制器3的供电端；第二12v锂电池5.2的电能输出端连接电源降压器6的高压电能输入端，电源降压器6的低压电能输出端连接zigbee通信模块2的供电端。zigbee通信模块2主要负责与被控对象搭载的另一个zigbee模块组网传输指令，考虑到其供电为5v，因此采用转压模块转换电压。
上述技术方案中，所述电源降压器6为12v至5v降压强。
上述技术方案中，它还包括外部防水保护盒8，所述模数转换器1、zigbee通信模块2、遥控操纵杆控制器3、信号转接器4、供电电源5和电源降压器6均设在外部防水保护盒8内，信号延长天线7的发射端位于外部防水保护盒8外。信号延长天线7用于zigbee通信模块之间的组网，由于zigbee通信模块2放置与外部防水保护盒8中，无法接收到外界的信号，因此需要用信号延长天线7将其天线延长至外部防水保护盒8外部。
上述技术方案中，遥控操纵杆控制器3的pcb电路，如图1所示，电路图中的8针针座和4针针座分别连接操纵杆的引脚。12针引脚分成3组，分别为x、y及z向信号，每一组分别由四种不同颜色的线组成，而每一组同一种颜色的线定义相同。具体的颜色及对应关系见图2。图1中三个两针针座分别为x、y及z三个方向的模拟信号输出端，两针的定义分别为模拟信号的正负极。该pcb板的功能为通过给操纵杆供电，而后获取三个方向的模拟信号。图3则为根据设计的电路图设计的放样图，而后根据该放样图将pcb板放样制成。
上述技术方案中，遥控操纵杆控制器3用于根据使用者意愿，沿三个自由度方向操控操纵杆，操纵杆在三个方向分别会产生对应三组操纵杆指令模拟信号(即一个方向对应一组模拟信号)，遥控操纵杆控制器3将上述三组操纵杆指令模拟信号发送给模数转换器1。
上述技术方案中，为了便捷两块供电电池供电，分别将两块电池的供电线引出遥控箱，另一方面，为便捷电池开关的开启和关闭，在电池开关的地方钻有圆孔，避免随时需要打开遥控箱而对其造成一定损伤。
本发明的工作方式为：将遥控箱的两根usb端口(模数转换器1的操纵杆指令数字信号通信端和zigbee通信模块2的电脑或嵌入式系统信号通信端)的接线连入电脑或嵌入式系统，打开两个12v锂电池的电源，打开zigbee通信模块2的供电开关，将打包以及解包代码分别拷贝至电脑或嵌入式系统以及智能体主控板上，摇动操纵杆，智能体开始运动，需要暂停运动时可以关闭电脑或嵌入式系统上的代码，停止且无需再控制后直接关闭两个12v锂电池开关，拔除与电脑或嵌入式系统连接的usb连接线。
上述技术方案中，电脑或嵌入式系统或嵌入式系统不限于某种或者某几种型号的设备，且当使用完毕后可以拔除连接线另单独使用。
上述技术方案中，操纵杆采用挪威lilaas三自由度操纵杆，可以进行平面二自由度操纵及旋转旋钮，产生三个自由度的模拟信号。
上述技术方案中，模数转换器1采用usb6005采集卡，可以实现采集操纵杆的模拟信号并转换为相应的数字信号。
一种利用上述遥控箱的远程遥控方法，它包括如下步骤：
步骤1：遥控操纵杆控制器3根据使用者意愿，沿三个自由度方向操控操纵杆，操纵杆在三个方向分别产生对应的三组操纵杆指令模拟信号，遥控操纵杆控制器3将上述三组操纵杆指令模拟信号发送给模数转换器1；
步骤2：模数转换器1将接收到的三组操纵杆指令模拟信号转换为对应的三组操纵杆指令数字信号；
步骤3：电脑或嵌入式系统通过usb接口从模数转换器1处获取上述三组操纵杆指令数字信号，并对三组操纵杆指令数字信号进行打包处理形成字符串指令包，字符串指令包中包含操纵杆指令和解包代码；
步骤4：电脑或嵌入式系统将字符串指令包通过信号转接器4发送给zigbee通信模块2，zigbee通信模块2将字符串指令包转换成zigbee协议信号并通过信号延长天线7发送给网络中的各个节点，被控对象获取该字符串指令包，被控对象通过解包代码解析出字符串指令包中的操纵杆指令，并按照解析出的操纵杆指令进行对应的控制。
上述原理及过程以pc作为代码运行的平台，且打包及解包的代码需根据使用者的意愿自行设计。本发明旨在获取操纵杆三个方向的信号并将信号传给被控对象，至于如何打包解包，全在使用者自身的意愿，不在本发明设计的范围之内。
以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。