舵机主控电路及舵机装置的制作方法

本发明属于电路保护技术领域，尤其涉及一种舵机主控电路及舵机装置。

背景技术：

舵机是一种在无人机上的常用的电子元器件，在无人机航行过程中，舵机对于无人机的飞行速度以及飞行方向起着决定性的作用，因此舵机的安全运行对于无人机的安全飞行具有极为重要的意义；由于舵机内部结构较为复杂，舵机通常包括：外壳、电路板以及马达等多种电子元器件，并且舵机的应用环境特较为特殊，在传统技术通常采用驱动电路来调节舵机的运行状态，比如通过该驱动电路来调节舵机的输入电流/输入电压，操控舵机的运行状态，进而使无人机能够按照技术人员的指令调整飞行方向以及飞行速度。

然而传统技术中的舵机驱动电路至少存在以下问题：1、传统的舵机驱动电路内部结构极为复杂，该驱动电路需要经过长时间的信号处理才能生成相应的驱动信号，以实现对于舵机的实时操控，进而导致传统的舵机驱动电路对于舵机的控制响应速度较慢，并且驱动电路在技术上实现难度较大，制造成本较高；2、传统的舵机驱动电路只能够实现对于舵机的开环控制功能，而无法实现对于舵机的过流保护功能；由于舵机的运行状态会随时发生改变，进而导致舵机内部的运行电流/运行电压会经常发生突变，舵机极容易处于过压运行状态/过流运行状态；因此，传统的舵机驱动电路无法保障舵机的运行安全，舵机容易出现物理故障。

技术实现要素：

本发明提供一种舵机主控电路及舵机装置，旨在解决传统技术中舵机驱动电路的控制响应速度较慢，电路的制造成本较高，在技术上实现难度较大，以及无法实现对于舵机的过流保护功能，舵机容易出现物理故障，导致舵机的安全性能较低的问题。

本发明第一方面提供一种舵机主控电路，包括：

与第一直流电源连接，被配置为对所述第一直流电源的电源信号进行稳压处理，并且输出稳压后电源信号的稳压单元；

与所述稳压单元连接，被配置为根据操作信号生成第一控制信号和第二控制信号的主控单元；

连接在所述主控单元和舵机之间，被配置为根据所述第一控制信号生成驱动信号，并根据驱动信号调整所述舵机的电机运行参数的驱动单元；以及

连接在所述主控单元和所述舵机之间，被配置为根据所述第二控制信号对所述舵机进行过流保护的保护单元。

在其中的一个实施例中，所述稳压单元包括：第一稳压芯片、第二稳压芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容以及第六电容；

其中，所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第一稳压芯片的电源输入管脚共接形成所述稳压单元的电源输入端，所述第一稳压芯片的电源输出管脚、所述第三电容的第一端、所述第四电容的第一端以及所述第二稳压芯片的电源输入管脚共接形成所述稳压单元的第一电源输出端，所述第二稳压芯片的电源输出管脚、所述第五电容的第一端以及所述第六电容的第一端共接形成所述稳压单元的第二电源输出端，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第一稳压芯片的接地管脚、所述第三电容的第二端、所述第四电容的第二端、所述第二稳压芯片的接地管脚、所述第五电容的第二端以及所述第六电容的第二端共接于模拟地；

所述稳压单元的电源输入端接所述第一直流电源，所述稳压单元的第一电源输出端和所述稳压单元的第二电源输出端接所述主控单元。

在其中的一个实施例中，所述主控单元包括：主控芯片、第一晶振、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一发光二极管、第二发光二极管以及第三发光二极管；

其中，所述第七电容的第一端、所述第八电容的第一端以及所述第一晶振的接地端共接于模拟地，所述第七电容的第二端和所述第一晶振的第一输入输出端共接于所述主控芯片的振荡信号输入管脚，所述第八电容的第二端和所述第一晶振的第二输入输出端共接于所述主控芯片的振荡信号输出管脚，所述主控芯片的电源输入管脚、所述第九电容的第一端以及所述第十电容的第一端共接于所述稳压单元，所述主控芯片的接地管脚、所述第九电容的第二端以及所述第十电容的第二端共接于模拟地，所述第一电阻的第一端接所述稳压单元，所述第十一电容的第一端接模拟地，所述第一电阻的第二端和所述第十一电容的第二端共接于所述主控芯片的复位信号输入管脚，所述主控芯片的第一状态指示管脚接所述第二电阻的第一端，所述主控芯片的第二状态指示管脚接所述第三电阻的第一端，所述主控芯片的第三状态指示管脚接所述第四电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接所述第一发光二极管的阳极，所述第三电阻的第二端接所述第二发光二极管的阳极，所述第四电阻的第二端接所述第三发光二极管的阳极，所述第一发光二极管的阴极、所述第二发光二极管的阴极以及所述第三发光二极管的阴极共接于模拟地；

所述主控芯片的通讯管脚用于接入所述操作信号，所述主控芯片的驱动信号输出管脚接所述驱动单元，所述主控芯片的保护信号输出管脚接所述保护单元。

在其中的一个实施例中，所述保护单元包括至少一个过流保护模块，其中所述过流保护模块设置在所述舵机的输入端和/或所述舵机的输出端；

其中，所述过流保护模块包括：

第五电阻；

第一导通端接所述舵机，控制端接所述主控单元，第二导通端通过所述第五电阻接模拟地，被配置为根据所述第二控制信号导通的第一开关电路；

第一导通端接所述主控单元，第二导通端接模拟地，控制端接第一开关电路的第二导通端，被配置为在第一开关电路的第二导通端的电压大于或者等于导通阈值时则导通的第二开关电路。

在其中的一个实施例中，所述第一开关电路包括第一开关管，所述第二开关电路包括第二开关管；

其中，所述第一开关管的第一导通端接所述舵机，所述第一开关管的控制端接所述主控单元，所述第一开关管的第二导通端通过所述第五电阻接模拟地；

所述第二开关管的第一导通端接所述主控单元，所述第二开关管的控制端接所述第一开关管的第二导通端，所述第二开关管的第二导通端接模拟地。

在其中的一个实施例中，所述过流保护模块还包括第六电阻；

所述保护单元还包括：第十二电容、第十三电容以及第十四电容；

其中，所述第六电阻的第一端接所述主控单元，所述第六电阻的第二端接所述第一开关电路的控制端和所述第二开关电路的第一导通端，所述第十二电容的第一端和所述第十三电容的第一端共接于所述舵机的电源输出端，所述第十二电容的第二端和所述第十四电容的第一端共接于所述舵机的电源输入端，所述第十三电容的第二端和所述第十四电容的第二端共接于模拟地。

在其中的一个实施例中，所述舵机的输入端设置一所述过流保护模块，所述舵机的输出端设置另一所述过流保护模块；

所述保护单元还包括：第一磁珠和第二磁珠；其中，所述第一磁珠连接在所述舵机的输出端和所述过流保护模块之间，所述第二磁珠连接在所述舵机的输入端和所述过流保护模块之间。

在其中的一个实施例中，所述舵机主控电路还包括：

连接在外界移动终端与所述主控单元之间，被配置为根据预设指令或者外部指令生成所述操作信号的接口单元。

在其中的一个实施例中，所述接口单元包括：第三磁珠、第四磁珠、第五磁珠、第一连接器、第二连接器、第一二极管、第二二极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第一mos管；

所述第一连接器和所述第二连接器用于与所述外界移动设备无线通信，所述第一连接器的第一输入输出端、所述第二连接器的第一输入输出端以及所述第一二极管的阴极共接所述第五磁珠的第一端，所述第二连接器的第二输入输出端、所述第一连接器的第二输入输出端以及所述第二二极管的阴极共接于所述第四磁珠的第一端，所述第四磁珠的第二端用于接入通信驱动信号，所述第二连接器的第三输入输出端和所述第一连接器的第三输入端共接于所述第三磁珠的第一端，所述第三磁珠的第二端接模拟地，所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极共接于模拟地，所述第五磁珠的第二端接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接所述第一mos管的漏极，所述第一mos管的栅极和所述第八电阻的第一端共接于第二直流电源，所述第八电阻的第二端和所述第九电阻的第一端共接于所述第一mos管的源极，所述第九电阻的第二端接所述主控单元。

本发明第二方面提供一种舵机装置，包括舵机，还包括如上所述的舵机主控电路。

上述舵机主控电路通过4个电路单元(稳压单元、主控单元、驱动单元以及保护单元)可实现对于舵机的实时控制，电路模块结构简单，在实际应用过程中易于实现；通过稳压单元能够输出恒定的电能，以保障舵机主控电路的安全稳定运行；主控单元根据技术人员的操作信息生成第一控制信号和第二控制信号；一方面，驱动单元根据第一控制信号能够改变舵机的运行状态，以使舵机能够完全按照技术人员的实际需求调整自身的飞行方向和飞行速度，所述舵机主控电路具有较快的控制响应速度；另一方面保护单元根据第二控制信号能够对舵机进行过流保护，以避免舵机长期处于过流运行状态，保障了舵机的运行安全；因此本发明中的舵机主控电路以较为简化的电路模块结构，实现了舵机的快速响应控制，并且该舵机主控电路能够对于舵机及时采取过流保护操作，提高了舵机的物理安全；从而有效的解决了传统技术中舵机驱动电路的电路结构过于复杂，制造成本较高，传统的舵机驱动电路无法实现对于舵机的过流保护功能，进而导致舵机容易出现物理故障的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种舵机主控电路的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的一种稳压单元的电路结构图；

图3是本发明实施例提供的一种主控单元的电路结构图；

图4是本发明实施例提供的一种过流保护模块的应用框架图；

图5是本发明实施例提供的一种过流保护模块的电路结构图；

图6是本发明实施例提供的一种第一开关电路和第二开关电路的电路结构图；

图7是本发明实施例提供的一种保护单元的模块结构图；

图8是本发明实施例提供的另一种保护单元的模块结构图；

图9是本发明实施例提供的另一种舵机主控电路的模块结构图；

图10是本发明实施例提供的一种接口单元的电路结构图；

图11是本发明实施例提供的一种舵机装置的模块结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明实施例提供的舵机主控电路10的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，舵机主控电路10包括：稳压单元101、主控单元102、驱动单元103以及保护单元104；其中稳压单元101与第一直流电源连接，所述第一直流电源能够输出直流电能，稳压单元101能够实现稳压的作用，进而稳压单元101对第一直流电源的电源信号进行稳压处理，并且输出稳压后电源信号；通过该稳压单元101通过稳压后电源信号能够向舵机主控电路10提供稳定的直流电源，以使舵机主控电路10中各个电路模块持续安全的运行；进而本实施例中的舵机主控电路10能够实时接入稳定的电能，以对舵机20进行快速地控制，提高了舵机的运行安全性。

主控单元102与稳压单元101连接，稳压单元101将稳压后的电源信号输出至主控单元102，主控单元102能够持续地接入稳定电能，以维持稳定的运行状态；同时主控单元102具有信号的处理和信号传输的功能，主控单元102根据操作信号生成第一控制信号和第二控制信号，其中操作信号包含技术人员的操作信息，进而主控单元102能够根据技术人员的操作信息来控制舵机主控电路10的工作状态，提高了本实施例中舵机主控电路10的控制响应速度；其中第一控制信号和第二控制信号能够调控舵机主控电路10中各个电子元器件电路功能，以使舵机20具有良好的可控性。

驱动单元103连接在主控单元102和舵机20之间，具体的，驱动单元103与主控单元102的第一信号输出端连接，并且驱动单元103与舵机20的电源输入端连接，主控单元102将第一控制信号输出至驱动单元103，驱动单元103根据第一控制信号生成驱动信号，并根据驱动信号调整舵机20的电机运行参数，由于电机为舵机20的核心部件，通过调整电机运行参数能够相应地改变舵机20的运行状态；可选的，所述舵机20的电机运行参数包括：转速、扭矩、输入电流以及输入电压等；由于第一控制信号包含舵机20的控制信息，因此驱动单元103通过驱动信号能够控制舵机20的运行状态，进而使舵机20能够按照技术人员的实际需求来改变自身的控制状态；在本实施例中，舵机20的运行状态根据驱动信号进行自适应调整，简化了舵机20的控制步骤以及缩短了舵机主控电路10的信号处理时间，提高了舵机20的控制效率。

保护单元104连接在主控单元101和舵机20之间，其中保护单元104与主控单元101的第二控制信号输出端连接，主控单元101根据第二控制信号对舵机20进行过流保护，以保障舵机20的安全稳定运行；由于舵机20在运行过程中，舵机20内部的运行电流会出现较大的波动，而这种幅值过大的运行电流对于舵机20的物理安全将会造成极大的损害，甚至会烧毁舵机20；因此本实施例在舵机主控电路10中增加保护单元104，通过保护单元101能够防止舵机20中长期处于过流运行状态；示例性的，当舵机20的运行电流超出安全电流阈值时，保护单元104将对舵机20发挥过流保护作用，以使舵机20中的运行电流降至安全电流阈值以内，或者使舵机20直接失电停机，防止过流现象对舵机20的物理安全造成损害；因此本实施例通过保护单元104能够对舵机20采取过流保护措施，提高了舵机20的安全性。

在图1所述示出的舵机主控电路10中，通过稳压单元101能够保障主控单元102的稳定运行，提高了舵机主控电路10的安全稳定运行性能；同时本实施例中舵机主控电路10利用主控单元102的信号集中处理能力，通过主控单元102能够对舵机20实现全面的控制，以使舵机20能够按照技术人员的操作信息来改变自身的运行状态，极大地提高了舵机主控电路10的控制响应速度，简化了舵机20运行状态的控制步骤；进一步地，通过保护单元104对舵机20进行过流保护，以防止舵机20长期处于过流运行状态，维持了舵机20的安全稳定运行；从而本实施例中的舵机主控电路10具有较为简化的电路模块结构，实现了对于舵机20的高效控制，降低了舵机主控电路10的电路制造成本和应用成本；并且通过保护单元104及时地对舵机20采取过流保护操作，减少了舵机20的故障发生率；有效地解决了传统技术中舵机驱动电路对舵机的控制响应速度较慢，舵机驱动电路的电路结构过于复杂，无法普遍适用，以及舵机容易由于过流现象而遭受损坏，舵机安全性能较低的问题。

作为一种可选的实施方式，图2示出了本实施例提供的稳压单元101的具体电路结构，如图2所示，稳压单元101包括：第一稳压芯片u1、第二稳压芯片u2、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5以及第六电容c6。

其中，第一电容c1的第一端、第二电容c2的第一端以及第一稳压芯片u1的电源输入管脚vin共接形成稳压单元101的电源输入端a1，第一稳压芯片u1的电源输出管脚out、第三电容c3的第一端、第四电容c4的第一端以及第二稳压芯片u2的电源输入管脚in共接形成稳压单元101的第一电源输出端b1，第二稳压芯片u2的电源输出管脚out、第五电容c5的第一端以及第六电容c6的第一端共接形成稳压单元101的第二电源输出端b2，第一电容c1的第二端、第二电容c2的第二端、第一稳压芯片u1的接地管脚gnd、第三电容c3的第二端、第四电容c4的第二端、第二稳压芯片u2的接地管脚gnd、第五电容c5的第二端以及第六电容c6的第二端共接于模拟地agnd。

稳压单元101的电源输入端a1接第一直流电源，稳压单元101的第一电源输出端b1和稳压单元101的第二电源输出端b2接主控单元102；进而稳压单元101通过第一电源输出端b1和第二电源输出端b2将稳压后的电源信号输出至主控单元102，以实现稳压单元101与主控单元102之间的电能传递。

作为一种可选的实施方式，第一稳压芯片u1的型号为ht7550-1，第二稳压芯片u2为型号为sgm2203-3.3yn3l；其中第一稳压芯片u1和第二稳压芯片u2都具有降压和稳压处理的功能，当第一稳压芯片u1的电源输入管脚vin接入电能时，第一稳压芯片u1对电能进行稳压和降压处理后，通过第一稳压芯片u1的电源输出管脚out能够输出恒定的电能；同理当第二稳压芯片u2的电源输入管脚in接入电能时，第二稳压芯片u2能够对电能进行稳压、降压处理，以通过第二稳压芯片u2的电源输出管脚out能够输出稳压后的电能。

本实施例中的稳压单元101通过第一稳压芯片u1和第二稳压芯片u2能够得到并输出具有不同幅值的电源信号，通过该电源信号能够同时向多个电子元器件提供稳定的电能，以保障舵机主控电路10始终能够处于完全稳定的运行状态，兼容性极强；并且图2中所示出的稳压单元101具有较为简化的电路结构，有助于简化本实施中舵机主控电路10的制作成本，适应范围极广。

作为一种可选的实施方式，图3示出了本实施例中主控单元102的具体电路结构，如图3所示，主控单元102包括：主控芯片u3、第一晶振y1、第七电容c7、第八电容c7、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一发光二极管led1、第二发光二极管led2以及第三发光二极管led3。

其中，第七电容c7的第一端、第八电容c8的第一端以及第一晶振y1的接地端共接于模拟地agnd，第七电容c7的第二端和第一晶振y1的第一输入输出端共接于主控芯片u3的振荡信号输入管脚pa08/xin，第八电容c8的第二端和第一晶振y1的第二输入输出端共接于主控芯片u3的振荡信号输出管脚pa09/xout，其中第一晶振y1能够产生振荡信号，该振荡信号具有特定的晶振频率，主控芯片u3通过振荡信号输入管脚pa08/xin和振荡信号输出管脚pa09/xout接入该振荡信号，通过该振荡信号能够向主控芯片u3中内部的电路结构提供稳定的振荡频率，进而使主控芯片u3能够处于稳定的工作状态；主控芯片u1的电源输入管脚vdd、第九电容c9的第一端以及第十电容c10的第一端共接于稳压单元101，通过稳压单元101将稳定的电源信号输出至主控芯片u1的电源输入管脚vdd，以向主控芯片u1提供稳定的电能，主控芯片u1能够保持稳定的工作状态；主控芯片u3的接地管脚gnd、第九电容c9的第二端以及第十电容c10的第二端共接于模拟地agnd，第一电阻r1的第一端接稳压单元101，第十一电容c11的第一端接模拟地agnd，第一电阻r1的第二端和第十一电容c11的第二端共接于主控芯片u3的复位信号输入管脚pa28/rst，主控芯片u3通过复位信号输入管脚pa28/rst接入复位信号，以使主控芯片u3能够执行复位操作，提高了主控芯片u3的信号处理速度；主控芯片u3的第一状态指示管脚pa23接第二电阻r2的第一端，主控芯片u3的第二状态指示管脚pa22接第三电阻r3的第一端，主控芯片u3的第三状态指示管脚pa17接第四电阻r4的第一端，第二电阻r2的第二端接第一发光二极管led1的阳极，第三电阻r3的第二端接第二发光二极管led2的阳极，第四电阻r4的第二端接第三发光二极管led3的阳极，第一发光二极管led1的阴极、第二发光二极管led2的阴极以及第三发光二极管led3的阴极共接于模拟地agnd。

在本实施例中，通过三个发光二极管(第一发光二极管led1、第二发光二极管led2以及第三发光二极管led3)能够用于指示主控芯片u3的工作状态，进而直观地给技术人员发出主控单元102的工作状态提示信息，提高了本实施例中舵机主控电路10的人机交互性能，给用户带来了良好的使用体验；示例性的，当主控芯片u3接入电能以实现正常的信号转换功能时，主控芯片u3的状态指示管脚(包括第一状态指示管脚pa23、第二状态指示管脚pa22以及第三状态指示管脚pa17)将状态指示信号输出至三个发光二极管，这三个发光二极管发出相应的光源，以向技术人员提示：主控芯片u3正处于稳定的工作状态；若主控芯片u3并未接入电能，主控芯片u3处于停止工作状态，舵机主控电路10也无法对舵机20实现控制功能，则主控芯片u3的状态指示管脚无法将状态指示信号输出至三个发光二极管，这三个发光二极管并不能够发出相应的光源；因此主控单元102通过三个发光二极管能够显示舵机主控电路10的工作状态，实用价值极高。

在本实施例中，主控芯片u3的通讯管脚pa16用于接入操作信号，进而通过操作信号能够实时改变主控芯片u3的信号转换功能；主控芯片u3的驱动信号输出管脚接驱动单元103，其中主控芯片u3的驱动信号输出管脚包括：pa03、pa04以及pa05，当主控芯片u3生成第一控制信号，主控芯片u3通过驱动信号输出管脚将第一控制信号输出至驱动单元103，通过第一控制信号控制驱动单元103的电路功能，以操控舵机20的运行状态；主控芯片u3的保护信号输出管脚接保护单元104，其中主控芯片u3的保护信号输出管脚包括：pa06和pa07，当主控芯片u3生成第二控制信号，主控芯片u3通过保护信号输出管脚将第二控制信号输出至保护单元104，通过第二控制信号使保护单元104对舵机20采取过流保护措施；进而本实施例中的主控芯片u3具有快速的信号转换功能。

作为一种可选的实施方式，主控芯片u3的型号为atsamd10d14a-mu。

在图3所示出主控单元102的电路结构中，主控单元102通过主控芯片u3可实现信号的转换功能，通过主控芯片u3生成的第一控制信号和第二控制信号对舵机20进行实时操控以及过流保护，主控芯片u3的信号处理效率较高，提高了舵机主控电路10的控制响应速度，本实施例中的舵机主控电路10具有更为简化的电路结构。

作为一种可选的实施方式，保护单元104包括至少一个过流保护模块1041，示例性的，图4示出了本实施例提供的过流保护模块1041的应用框架；如图4所示，图4中的三幅图：图4(a)、图4(b)以及图4(c)，这三幅图分别示出了过流保护模块1041的三种应用场景，其中，图4(a)中的保护单元104只包括一个过流保护模块1041，其中过流保护模块1041设置舵机20的输入端vin，当舵机20的输入端vin接入电源时，过流保护模块1041能够防止舵机20接入的电源幅值过大，以使舵机20能够实时接入稳定的电能，保障舵机20的物理安全；图4(b)中的保护单元104包括两个过流保护模块1041，其中在舵机20的输入端vin和舵机20的输出端vout分别设置一个过流保护模块1041，当舵机20处于稳定的工作状态下时，通过过流保护模块1041能够全面地避免舵机20处于过流运行状态，提高舵机20的物理安全性；图4(c)中的保护单元104包括一个过流保护模块1041，其中过流保护模块1041设置在舵机20的输出端vout，当舵机20中存在运行电流时，过流保护模块1041能够及时地防止舵机20的运行电流超过安全电流阈值，避免对舵机20的物理安全造成损坏。

因此根据图4所示出过流保护模块1041的应用框架，本实施例中的过流保护模块1041可包括任意个过流保护模块1041，并且该过流保护模块1041可设置在舵机20的输入端vin和/或设置在舵机20的输出端vout，技术人员可根据实际需要选用图4中任意一种过流保护模块1041的电路连接形式，以实现对于舵机20的全面、安全的过流保护功能；从而本实施例中的过流保护模块1041的电路模块结构可根据技术人员的实际需要进行相应的调整，电路模块结构较为简单，过流保护模块1041的兼容性和适应性较强，通过该过流保护模块1041能够对舵机20提供实时过流保护，以保障舵机20的物理运行安全，降低了舵机20的故障发生率。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的过流保护模块1041的具体电路结构，如图5所示，过流保护模块1041包括：第五电阻r5、第一开关电路501以及第二开关电路502，如图2所示，第五电阻r5在电路中能够起到升压以及限流的作用；第一开关电路501的第一导通端接舵机20，第一开关电路501的控制端接主控单元102，第一开关电路501的第二导通端通过第五电阻r5接模拟地agnd，当主控单元102将第二控制信号输出至第一开关电路501，通过第二控制信号能够使第一开关电路501导通，当第一开关电路501导通时，舵机20的主电流回路直接导通，舵机20的运行电流依次通过第一开关电路501的第一导通端、第一开关电路501的第二导通端以及第五电阻r5，舵机20能够正常地接入电能，以保持稳定的工作状态；进而本实施例通过第二控制信号可控制第一开关电路501的工作状态，操作简便，实现了对于舵机20运行的高效控制。

第二开关电路502的第一导通端接主控单元102，第二开关电路502的第二导通端接模拟地agnd，第二开关电路502的控制端接第一开关电路501的第二导通端，当第一开关电路501的第二导通端的电压大于或者等于导通阈值时，则第二开关电路502导通；反之，当第一开关电路501的第二导通端的电压小于导通阈值时，则第二开关电路502断开；通过第一开关电路501的第二导通端的电压即可控制第二开关电路502的导通或者关断，其中所述导通阈值根据第二开关电路502的内部电路结构及其型号确定；当第二开关电路502的控制端电压大于或者等于第二开关电路502的导通阈值时，则说明舵机20中的运行电流处于过流状态，第二开关电路502的第一导通端和第二导通端之间才能导通，主控单元102生成的第二控制信号依次通过第二开关电路502的第一导通端和第二开关电路502的第二导通端，进而过流保护模块1041实现对于舵机20的过流保护。

具体的，在本实施例中，当舵机20在稳定运行过程中，舵机20中的运行电流并未处于过流运行状态，则第一开关电路501的第一导通端和第二导通端直接导通，舵机20中存在稳定的运行电流，并且第一开关电路501的第二导通端的电压小于第二开关电路502的导通阈值，第二开关电路502处于关断状态，通过第二控制信号能够使第一开关电路501能够维持稳定的导通状态，舵机20处于安全、稳定的工作状态；当舵机20处于过流运行状态，舵机20中的运行电流超过舵机20的安全电流阈值，由于第五电阻r5的升压作用，则第一开关电路501的第二导通端的电压大于或者等于第二开关电路502的导通阈值，第二开关电路502的第一导通端和第二导通端直接导通，即第一开关电路501的控制端接模拟地agnd，第一开关电路501被关断，则舵机20的主电流回路被关断，舵机20进入失电停机状态；因此当舵机20处于过流运行状态，通过第二开关电路502能够实现“自锁”保护功能，及时切断舵机20中的电源，以防止舵机20长期处于过流运行状态，进而实现对于舵机20的快速、全面过流保护，提高了对于舵机20的过流保护响应速度，维护了舵机20的物理运行安全。

因此在图5示出过流保护模块1041的模块结构中，通过第一开关电路501和第二开关电路502防止舵机20长期处于过流运行状态，以实现对于舵机20的过流保护功能，操作简便；若舵机20出现过流运行现象时，本实施例中的过流保护模块1041结合第一开关电路501和第二开关电路502的“自锁”保护功能，及时地使舵机20失电停机，实现了对于舵机的过流保护功能，极大地保障了舵机20的物理安全；因此本实施例中过流保护模块1041具有较为简化的电路模块，电路结构极为灵活，对于舵机20的过流保护具有较快的响应速度，提高了舵机20的安全性能。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的第一开关电路和第二开关电路的具体电路结构，如图6所示，第一开关电路501包括第一开关管，第二开关电路502包括第二开关管；其中，第一开关管的第一导通端接舵机20，第一开关管的控制端接主控单元102，第一开关管的第二导通端通过第五电阻r5接模拟地agnd；第二开关管的第一导通端接主控单元102，第二开关管的控制端接第一开关管501的第二导通端，第二开关管的第二导通端接模拟地agnd。

在本实施中，当主控单元102将第二控制信号传输至第一开关管的控制端时，通过第二控制信号能够使第一开关管的第一导通端和第二导通端之间直接导通，则舵机20的主电流回路导通；若舵机20处于正常运行状态，舵机20的运行电流并未超过安全电流阈值，则第一开关管的第二导通端的电压小于第二开关管的导通阈值，则第二开关管的第一导通端和第二导通端之间并未导通，舵机20能够实现安全、稳定的运行；若舵机20处于过流运行状态，则通过第一开关管的第一导通端和第二导通端之间的电流幅值将会大幅增加，由于第五电阻r5的升压作用，则第一开关管的第二导通端的电压将大于或者等于第二开关管的导通阈值，则第二开关管的第一导通端和第二导通端之间直接连接，主控单元102通过第二开关管的第一导通端和第二导通端直接将第二控制信号输出至模拟地agnd，第一开关管的控制端直接与模拟地agnd连接，进而第一开关管被“短路”，舵机20的主供电回路被切断，舵机20无法接入电源而失电停机；因此在本实施例过流保护模块通过两个开关管(第一开关管和第二开关管)实现了对于舵机20过流现象的自动保护功能，电路结构简单，所需的电子元器件较少，进一步降低了舵机主控电路10的制作成本和应用成本，本实施例中的舵机主控电路10具有更广泛的适用范围。

作为一种可选的实施方式，在图6所示出的第一开关电路501和第二开关电路502中，第一开关管为mos管或者三极管，第二开关管为mos管或者三极管；示例性的，第一开关管为第一三极管，第二开关管为第二三极管，如图6所示，第一三极管的集电极接舵机20，第一三极管的基极接主控单元102，第一三极管的发射极通过第五电阻r5接模拟地agnd，第二三极管的集电极接主控单元102，第二三极管的基极接第一三极管的发射极，第二三极管的发射极接模拟地agnd；进而当舵机20处于过流运行状态时，则第一三极管的发射极电压大于第二三极管的导通阈值，则第二三极管的集电极和发射极之间直接导通，第一三极管的基极接模拟地agnd，第一三极管断开，舵机20的主电流回路短路；进而本实施例通过两个三极管来对舵机20进行过流保护，高效地防止了舵机20长期处于过流运行状态，过流保护模块1041的兼容性极强，适用范围极广。

作为一种可选的实施方式，图7示出了本实施例提供的保护单元104的模块结构，如图7所示，过流保护模块1041还包括第六电阻r6；保护单元104还包括：第十二电容c12、第十三电容c13以及第十四电容c14。

其中，第六电阻r6的第一端接主控单元102，第六电阻r6的第二端接所第一开关电路501的控制端和第二开关电路502的第一导通端，第十二电容c12的第一端和第十三电容c3的第一端共接于舵机20的电源输出端vout，第十二电容c12的第二端和第十四电容c14的第一端共接于舵机20的电源输入端vin，第十三电容c13的第二端和第十四电容c14的第二端共接于模拟地agnd。

在本实施例中，第六电阻r6在过流保护模块1041能够起到限流保护的作用，当主控单元102将第二控制信号通过第六电阻r6输出至第一开关电路501和第二开关电路502时，通过第六电阻r6能够防止第二控制信号的幅值过大，对过流保护模块1041中的电子元器件造成物理损害，以使过流保护模块1041始终能够处于安全、稳定的运行状态，提高了本实施例中过流保护模块1041对于舵机20的过流保护能力，过流保护模块1041的实用价值更高。

在图7所示出保护单元104的模块结构中，第十二电容c12、第十三电容c3以及第十四电容c14能够防止舵机20中的电能波动幅值过大，减少电能的尖峰对舵机20造成的损害，舵机20能够始终接入稳定的电能，以全面地保障了舵机20的物理安全。

作为一种可选的实施方式，图8示出了本实施例提供的保护单元104的另一种模块结构，如图8所示，保护单元104包括两个过流保护模块，这两个过流保护模块分别为：过流保护模块801和过流保护模块802，其中过流保护模块801设置于舵机20的输入端vin，过流保护模块802设置于舵机20的输出端vout。

在图8所示出的保护单元104中，保护单元104还包括：第一磁珠fb1和第二磁珠fb2；其中，第一磁珠fb1连接在舵机20的输出端vout和过流保护模块802之间，第二磁珠fb2连接在舵机20的输入端vin和过流保护模块801之间。

在本实施例中，舵机20接入电源处于稳定运行过程中时，磁珠能够起到抑制舵机的电源线上的高频噪声以及尖峰干扰，以及吸收静电脉冲的能力，以使得舵机20中的电源始终能够处于稳定的状态，避免外界的干扰噪声对舵机20的运行造成较大的危害；因此本实施例通过在中增加了两个磁珠(第一磁珠fb1和第二磁珠fb2)，通过这两个磁珠极大地提高了舵机20的物理安全以及运行稳定性，通过保护单元104能够对舵机20进行全面地安全保护，极大地提高了本实施例中舵机主控电路10对于舵机20的安全保护能力，舵机20始终能够处于稳定、安全的工作状态。

作为一种可选的实施方式，第一磁珠fb1的型号为：cvh1608l0016t，第二磁珠fb2为型号为：cvh1608l0016t。

作为一种可选的实施方式，图9示出了本实施例提供的舵机主控电路10的另一种模块结构，如图9所示，相比于图1中舵机主控电路10的模块结构，图9中的舵机主控电路10还包括接口单元901，其中接口单元901连接在外界移动终端80与主控单元102之间，接口单元901根据预设指令或者外部指令生成所述操作信号。

在本实施例中，通过接口单元901能够与外界移动终端80实现无线通信，以实现双向的数据传递操作，技术人员可外界移动终端80中选择相应的按键信息，该按键信息包括用户的实际功能需求信息，进而接口单元901根据该按键信息生成相应的外部指令，并该外部指令传输至接口单元901；或者在外界移动终端80中预先存储着预设指令，该预设指令包含技术人员的功能设定信息，进而外界移动终端80将该预设指令直接传输至接口单元901；当接口单元901接受到外部指令或者预设指令，接口单元901根据外部指令或者预设指令实现信号功能转换，以生成操作信号；如上所述，通过操作信号来改变舵机主控电路10的工作状态，以调整舵机20的运行状态；因此在本实施例中技术人员可通过外界移动终端80来无线控制舵机主控电路10的工作状态，使舵机20能够按照技术人员的功能需求发生改变，本实施例中舵机主控电路10通过接口单元901极大地提高了舵机20的可控性，技术人员的使用体验更佳。

作为一种可选的实施方式，上述外界移动终端80为手机或者笔记本电脑；示例性的，技术人员可通过手机无线操控舵机主控电路10的工作状态，以实时调整舵机20的运行状态，实用价值极高。

作为一种可选的实施方式，图10示出了本实施例提供的接口单元901的具体电路结构，如图10所示，接口单元901包括：第三磁珠fb3、第四磁珠fb4、第五磁珠fb5、第一连接器j1、第二连接器j2、第一二极管d1、第二二极管d2、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9以及第一mos管m1。

第一连接器j1和第二连接器j2用于与外界移动设备80无线通信，进而本实施例中接口单元901通过第一连接器j1和第二连接器j2能够外界移动终端80实现数据的双向传递；第一连接器j1的第一输入输出端、第二连接器j2的第一输入输出端以及第一二极管d1的阴极共接第五磁珠fb5的第一端，第二连接器j2的第二输入输出端、第一连接器j1的第二输入输出端以及第二二极管d2的阴极共接于第四磁珠fb4的第一端，第四磁珠fb4的第二端用于接入通信驱动信号，通过通信驱动信号能够使第一连接器j1和第二连接器j2实现数据通信功能，第一连接器j1以及第二连接器j2能够与外界移动终端80进行数据的双向传递；第二连接器j2的第三输入输出端和第一连接器j1的第三输入端共接于第三磁珠fb3的第一端，第三磁珠fb3的第二端接模拟地agnd，第一二极管d1的阳极和第二二极管d2的阳极共接于模拟地agnd，第五磁珠fb5的第二端接第七电阻r7的第一端，第七电阻r7的第二端接第一mos管m1的漏极，第一mos管m1的栅极和第八电阻r8的第一端共接于第二直流电源，通过第二直流电源能够向接口单元901输出直流电能，以使接口单元901能够维持正常、稳定的工作状态；第八电阻r8的第二端和第九电阻r9的第一端共接于第一mos管m1的源极，第九电阻r9的第二端接主控单元102。

其中，第九电阻r9的第二端为接口单元901的信号输出端，用于将操作信号输出至主机单元102，通过该操作信号能够改变主控单元102的信号转换功能；在本实施例中，通过第三磁珠fb3、第四磁珠fb4以及第五磁珠fb5能够避免操作信号在传输过程中收到外界噪声的干扰，以提高接口单元901与外界移动终端80之间的数据传递完整性，进而舵机主控电路10通过接口单元901与外界移动终端80进行无线信息交互，舵机20具有极高的可操控性。

作为一种可选的实施方式，第三磁珠fb3的型号为：blm18kg221sn1，第四磁珠fb4的型号为：blm18kg221sn1，第五磁珠fb5的型号为：cv1005l0017t。

在图10所示出的接口单元901的具体电路结构中，通过第一mos管m1能够控制信号传输的通断过程，当第一mos管m1的漏极和源极之间导通时，接口单元901才能够实现信号传输过程，技术人员通过外界移动终端90向舵机主控电烤炉10传输操作信息，以调整舵机20的运行状态；并且第一二极管d1和第二二极管d2能够起到稳压的作用，第一连接器j1和第二连接器j2能够接入稳定的电能，持续处于稳定的工作状态；从而本实施例中的接口单元901通过第一连接器j1与第二连接器j2能够与外界移动终端80实时进行数据传输，保障了信号在无线传输过程中完整性以及通信质量，操作简便，极大地提高了本实施例中舵机主控电路10的实用价值以及适用范围，技术人员通过外界移动终端80精确地改变舵机主控电路10的工作状态，给技术人员带来更大的使用便捷。

图11示出了本实施例中提供的舵机装置110的模块结构，如图11所示，舵机装置110包括如上所述的舵机主控电路10和舵机20，其中，舵机主控电路10与舵机20连接；参照上述图1-图10的实施例，由于舵机主控电路10能够实时改变舵机20的工作状态，并且舵机主控电路10具有较为简化的电路结构，控制响应速度极快，易于实现，极大地降低舵机主控电路10的电路制造成本和应用成本；同时通过该舵机主控电路10能够对舵机20采取过流保护措施，极大地保障了舵机20的运行安全，减少了舵机20的故障发生率；本实施例中的舵机装置110就有较低的控制成本和制造成本，可操控性极强，具有极高的安全性能，能够广泛地适用于不同类型的无人机中；有效地解决了传统技术中舵机的控制成本较高，可操控性不强，舵机的故障发生率较高，无法普遍适用的问题。

综上所述，本发明中的舵机主控电路10具有较为简化的电路结构，实用价值极高，对于舵机具有较高的控制响应速度，实现了对于舵机的过流保护功能，提高了舵机的安全性能；因此本发明中的舵机主控电路10可适用于不同类型的无人机中，对于无人机技术的发展以及应用具有极为重要的积极意义。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。