信号传输电路的制作方法

1.本实用新型涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种信号传输电路。


背景技术：

2.对于水下作业的机器人，由于其自身工作环境的因素，需要对其置于水下时，自身的状态数据进行实时采集，并传输给液压板，以确定液压板是否驱动机器人在水下进行相应的动作，然而在现有技术中对于将状态数据传输至远程终端时，往往无法实现信号的隔离，影响数据的传输效果及效率。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提出了一种信号传输电路。
4.一种信号传输电路，应用于水下机器人，包括：
5.传输电路，与主控电路连接，用于传输所述水下机器人内部的状态数据，并将所述状态数据传输至所述主控电路；
6.所述主控电路，与数据传输电路和输出电路连接，用于将接收的所述状态数据传输给所述输出电路及所述数据传输电路；
7.所述数据传输电路，与所述水下机器人的液压板连接，用于接收所述状态数据，并传输给所述液压板；
8.所述输出电路，用于将接收的所述状态数据传输给远程终端以进行显示；其中，所述输出电路包括：
9.第一数字隔离电路，与第一信号转换电路连接，用于将接收的所述状态数据进行数字隔离处理后传输给所述第一信号转换电路；
10.所述第一信号转换电路，与所述远程终端连接，用于将进行数字隔离处理后的状态数据转换成以太网信号并传输给所述远程终端；
11.所述开关量隔离电路，输入端与所述主控电路连接，输出端与所述第一信号转换电路的复位端连接，用于接收所述主控电路的复位信号，并传输给所述第一信号转换电路，以实现对所述第一信号转换电路的复位。
12.在一个实施例中，所述数据传输电路包括：
13.第二数字隔离电路，输入端与所述主控电路的输出端连接，输出端与第二信号转换电路连接，用于将所述状态数据进行数字隔离处理后传输给所述第二信号转换电路；
14.所述第二信号转换电路，与所述液压板连接，用于输出数字隔离处理后的所述状态数据给所述液压板。
15.在一个实施例中，所述传输电路包括：
16.第一传输电路，与所述主控电路连接，用于传输绝缘电压，并将所述绝缘电压传输给所述主控电路；
17.第二传输电路，与所述主控电路连接，用于传输绝缘电流，并将所述绝缘电流传输
给所述主控电路；
18.第三传输电路，与所述主控电路连接，用于传输漏水信号，并将所述漏水信号传输给所述主控电路；
19.第四传输电路，与所述主控电路连接，用于传输温湿度信号，并将所述温湿度信号传输给所述主控电路；
20.第五传输电路，与所述主控电路连接，用于传输航向角、仰俯角及横滚角中的至少一个，并将所述航向角、仰俯角及横滚角传输给所述主控电路。
21.在一个实施例中，所述主控电路包括：主控芯片；
22.所述第一数字隔离电路包括：第一芯片；
23.所述第一信号转换电路包括：第二芯片、第五电容和第六电容；
24.所述开关量隔离电路包括：第一光耦和三极管；
25.所述第一芯片的第一通信输入端与所述主控芯片的第一通信输出端连接，所述第一芯片的第一通信输出端与所述主控芯片的第一通信输入端连接；所述第一芯片的第二通信输入端与所述第二芯片的第一通信输出端连接；所述第一芯片的第二通信输出端与所述第二芯片的第一通信输入端连接；所述第一芯片的第一供电端与外部电源连接，所述第一芯片的第一接地端接地；所述第一芯片的第二供电端与外部电源连接，所述第一芯片的第二接地端接地；所述第二芯片的复位端与所述第一光耦的集电极连接；所述第五电容的两端分别与所述第二芯片的供电端和接地端连接；所述第六电容与所述第五电容并联；所述第一光耦的发射极接地，所述第一光耦的正极与外部电源连接，所述第一光耦的负极与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述主控芯片的复位端连接。
26.在一个实施例中，所述第二数字隔离电路包括：第三芯片；
27.所述第二信号转换电路包括：第四芯片；
28.所述第三芯片的第一通信输入端与所述主控芯片的第二通信输出端连接，所述第三芯片的第一通信输出端与所述主控芯片的第二通信输入端连接；所述第三芯片的第二通信输入端与所述第四芯片的第一通信输出端连接；所述第三芯片的第二通信输出端与所述第四芯片的第一通信输入端连接；所述第三芯片的第一供电端与外部电源连接，所述第三芯片的第一接地端接地；所述第三芯片的第二供电端与外部电源连接，所述第三芯片的第二接地端接地；所述第四芯片的第一通信输入端和第一通信输出端与所述液压板连接。
29.在一个实施例中，所述第一传输电路包括：第一双向瞬间抑二极管和第一电阻；
30.所述第一双向瞬间抑二极管的一端与所述第一电阻的一端和采集绝缘电压的传感器连接，另一端接地；所述第一电阻的另一端与所述主控电路的输入端连接。
31.在一个实施例中，所述第二传输电路包括：第五芯片、第二电阻和保险丝；
32.所述第五芯片的正极输入端和负极输入端分别与所述第二电阻的两端连接；所述第五芯片的接地端接地；所述第五芯片的供电端与外部电源连接；所述第五芯片的输出端与所述主控电路连接；所述保险丝的一端与所述第五芯片的正极输入端in+连接；所述保险丝的另一端和所述第五芯片的负极输入端与采集所述绝缘电流的传感器连接。
33.在一个实施例中，所述第三传输电路包括：第二光耦和第一二极管；
34.所述第二光耦的发射极接地；所述第二光耦的集电极与所述第一二极管的阴极连
接，所述第一二极管的阳极与外部电源连接；所述第二光耦的负极和正极与采集所述漏水信号的传感器连接。
35.在一个实施例中，所述第四传输电路包括：第六芯片、第二双向瞬间抑二极管和第二二极管；
36.所述第六芯片的第一通信输入端与所述主控电路的通信输出端连接；所述第六芯片的第一通信输出端与所述主控电路的通信输入端连接；所述第六芯片的供电端与外部电源连接，所述第六芯片的接地端接地；所述第二二极管的阴极与所述第六芯片的供电端连接；所述第二二极管的阳极与所述第六芯片的接地端连接；所述第二双向瞬间抑二极管的两端分别与所述第六芯片的第一485脚和第二485脚连接；所述第六芯片的第一485脚和第二485脚与采集所述温湿度的传感器连接。
37.在一个实施例中，所述第五传输电路包括：第七芯片、第三双向瞬间抑二极管和第四双向瞬间抑二极管；
38.所述第七芯片的第一通信输入端与第一通信输出端与所述主控电路的通讯输入端和通信输出端连接；所述第七芯片的高电平输出端和接地端分别与所述第三双向瞬间抑二极管的两端连接，所述第七芯片的低电平输出端和接地端分别与所述第四双向瞬间抑二极管的两端连接。
39.实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
40.传输电路将采集到的状态数据输出给主控电路，再由主控电路传输状态数据给数据传输电路，所述数据传输电路将所述状态数据传输给所述液压板，所述液压板根据状态数据驱动水下机器人动作；主控电路再将所述状态数据传输给输出电路中的第一数字隔离电路进行数字隔离处理，并传输给所述第一信号转换电路，所述第一信号转换电路将进行数字隔离处理后的状态数据转换成以太网信号并传输给远程终端，以实现对状态数据的多次隔离处理，保证了状态数据的传输效果及效率。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
42.其中：
43.图1为一个实施例中信号传输电路的结构框图；
44.图2为一个实施例中第一传输电路的电路图；
45.图3为一个实施例中第二传输电路的电路图；
46.图4为一个实施例中第三传输电路的电路图；
47.图5为一个实施例中第四传输电路的电路图；
48.图6为一个实施例中第五传输电路的电路图；
49.图7为一个实施例中主控电路的电路图；
50.图8为一个实施例中第二数字隔离电路的电路图；
51.图9为一个实施例中第二信号转换电路的电路图；
52.图10为一个实施例中第一数字隔离电路的电路图；
53.图11为一个实施例中第一信号转换电路的电路图；
54.图12为一个实施例中开关量隔离电路的电路图。
具体实施方式
55.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
56.本技术的信号传输电路，应用于水下机器人，图1为一个实施例中信号传输电路的结构框图。参照图1，包括：传输电路10、主控电路20、数据传输电路30和输出电路40；其中，所述传输电路10与所述主控电路20连接，用于传输所述水下机器人内部的状态数据，并将所述状态数据传输至所述主控电路20；所述主控电路20与数据传输电路30和输出电路40连接，用于将接收的所述状态数据传输给所述输出电路40及所述数据传输电路30；所述数据传输电路30与所述水下机器人的液压板连接，用于接收所述状态数据，并并传输给所述液压板；所述输出电路40用于将接收的所述状态数据传输给远程终端以进行显示；其中，所述输出电路40包括：第一数字隔离电路401，与第一信号转换电路402连接，用于将接收的所述状态数据进行数字隔离处理后传输给所述第一信号转换电路402；所述第一信号转换电路402与所述远程终端连接，用于将进行数字隔离处理后的状态数据转换成以太网信号并传输给所述远程终端；所述开关量隔离电路403，输入端与所述主控电路20连接，输出端与所述第一信号转换电路402的复位端连接，用于接收所述主控电路20的复位信号，并传输给所述第一信号转换电路402，以实现对所述第一信号转换电路402的复位。传输电路10将采集到的状态数据输出给主控电路20，再由主控电路20传输状态数据给数据传输电路30，所述数据传输电路30将所述状态数据传输给所述液压板，所述液压板根据状态数据驱动水下机器人动作；主控电路20再将所述状态数据传输给输出电路40中的第一数字隔离电路401进行数字隔离处理，并传输给所述第一信号转换电路402，所述第一信号转换电路402将进行数字隔离处理后的状态数据转换成以太网信号并传输给远程终端，以实现对状态数据的多次隔离处理，保证了状态数据的传输效果及效率。
57.在上述实施例基础上，所述数据传输电路30包括：第二数字隔离电路301和第二信号转换电路302；其中，所述第二数字隔离电路301的输入端与所述主控电路20的输出端连接，所述第二数字隔离电路301的输出端与第二信号转换电路302连接，用于将所述状态数据进行数字隔离处理后传输给所述第二信号转换电路302；所述第二信号转换电路302与所述液压板连接，用于输出数字隔离处理后的所述状态数据给所述液压板，所述液压板根据所述状态数据驱动所述水下机器人动作（该控制原理部分为现有技术，不作为本技术的保护范围），进而实现水下机器人的运动。
58.所述传输电路10包括：第一传输电路101、第二传输电路102、第三传输电路103、第四传输电路104和第五传输电路105；其中，所述第一传输电路101与所述主控电路20连接，用于传输绝缘电压，并将所述绝缘电压传输给所述主控电路20；所述第二传输电路102与所述主控电路20连接，用于传输绝缘电流，并将所述绝缘电流传输给所述主控电路20；所述第
三传输电路103与所述主控电路20连接，用于传输漏水信号，并将所述漏水信号传输给所述主控电路20；所述第四传输电路104与所述主控电路20连接，用于传输温湿度信号，并将所述温湿度信号传输给所述主控电路20；所述第五传输电路105与所述主控电路20连接，用于传输航向角、仰俯角及横滚角中的至少一个，并将所述航向角、仰俯角及横滚角传输给所述主控电路20。
59.在一个实施例中，如图7所示，所述主控电路20包括：主控芯片u2；如图10所示，所述第一数字隔离电路401包括：第一芯片u5、第一电容c36、第二电容c37、第三电容c38和第四电容c39；如图11所示，所述第一信号转换电路402包括：第二芯片u7、第五电容c28和第六电容c29；如图12所示，所述开关量隔离电路403包括：第一光耦u10和三极管q2；其中，所述第一芯片u5的第一通信输入端voa与所述主控芯片u2的第一通信输出端pd0连接，所述第一芯片u5的第一通信输出端vic与所述主控芯片u2的第一通信输入端pd1连接；所述第一芯片u5的第二通信输入端via与所述第二芯片u7的第一通信输出端txd连接；所述第一芯片u5的第二通信输出端voc与所述第二芯片u7的第一通信输入端rxd连接；所述第一芯片u5的第一供电端vdd1与外部电源连接，所述第一芯片u5的第一接地端gnd1接地；所述第一芯片u5的第二供电端vdd2与外部电源连接，所述第一芯片u5的第二接地端gnd2接地；所述第一电容c36的两端分别与所述第一芯片u5的第一供电端vdd1和第一接地端gnd1连接；所述第二电容c37与所述第一电容c36并联；所述第三电容c38的两端分别与所述第一芯片u5的第二供电端vdd2和第二接地端gnd2连接；所述第四电容c39与所述第三电容c38并联；所述第二芯片u7的复位端rst与所述第一光耦u10的集电极连接；所述第五电容c28的两端分别与所述第二芯片u7的供电端vdd和接地端gnd连接；所述第六电容c29与所述第五电容c28并联；所述第一光耦u10的发射极接地，所述第一光耦u10的正极与外部电源连接，所述第一光耦u10的负极与所述三极管q2的集电极连接，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的基极与所述主控芯片u2的复位端pc3连接。
60.在一个实施例中，如图8所示，所述第二数字隔离电路301包括：第三芯片u4、第七电容c19和第八电容c20、第九电容c21和第十电容c22；如图9所示，所述第二信号转换电路302包括：第四芯片u6；其中，所述第三芯片u4的第一通信输入端vob与所述主控芯片u2的第二通信输出端pd6连接，所述第三芯片u4的第一通信输出端vid与所述主控芯片u2的第二通信输入端pd5连接；所述第三芯片u4的第二通信输入端vib与所述第四芯片u6的第一通信输出端r1out连接；所述第三芯片u4的第二通信输出端vod与所述第四芯片u6的第一通信输入端t1in连接；所述第三芯片u4的第一供电端vdd1与外部电源连接，所述第三芯片u4的第一接地端gnd1接地；所述第三芯片u4的第二供电端vdd2与外部电源连接，所述第三芯片u4的第二接地端gnd2接地；所述第七电容c19的两端分别与所述第三芯片u4的第一供电端vdd1和第一接地端gnd1连接；所述第八电容c20与所述第七电容c19并联；所述第九电容c21的两端分别与所述第一芯片u5的第二供电端vdd2和第二接地端gnd2连接；所述第十电容c22与所述第九电容c21并联；所述第四芯片u6的第一通信输入端t1out和第一通信输出端r1out与所述液压板连接。
61.在一个实施例中，如图2所示，所述第一传输电路101包括：第一双向瞬间抑二极管d14和第一电阻r19；其中，所述第一双向瞬间抑二极管d14的一端与所述第一电阻r19的一端和采集绝缘电压的传感器连接，另一端接地；所述第一电阻r19的另一端与所述主控电路
20的输入端连接。
62.如图3所示，所述第二传输电路102包括：第五芯片u14、第二电阻r23、保险丝f1；其中，所述第五芯片u14的正极输入端in+和负极输入端in-分别与所述第二电阻r23的两端连接；所述第五芯片u14的接地端gnd接地；所述第五芯片u14的供电端与外部电源连接；所述第五芯片u14的输出端与所述主控电路20连接；所述保险丝f1的一端与所述第五芯片u14的正极输入端in+连接；所述保险丝f1的另一端和所述第五芯片u14的负极输入端in-与采集所述绝缘电流的传感器连接。
63.如图4所示，所述第三传输电路103包括：第二光耦u12和第一二极管led5；其中，所述第二光耦u12的发射极接地；所述第二光耦u12的集电极与所述第一二极管led5的阴极连接，所述第一二极管led5的阳极与外部电源连接；所述第二光耦u12的负极和正极与采集所述漏水信号的传感器连接。
64.如图5所示，所述第四传输电路104包括：第六芯片u11、第二双向瞬间抑二极管d18和第二二极管d19；其中，所述第六芯片u11的第一通信输入端rxd与所述主控电路20的通信输出端连接；所述第六芯片u11的第一通信输出端txd与所述主控电路20的通信输入端连接；所述第六芯片u11的供电端vcc与外部电源连接，所述第六芯片u11的接地端gnd接地；所述第二二极管d19的阴极与所述第六芯片u11的供电端vcc连接；所述第二二极管d19的阳极与所述第六芯片u11的接地端gnd连接；所述第二双向瞬间抑二极管d18的两端分别与所述第六芯片u11的第一485脚a和第二485脚b连接；所述第六芯片u11的第一485脚a和第二485脚b与采集所述温湿度的传感器连接。
65.如图6所示，所述第五传输电路105包括：第七芯片u8、第三双向瞬间抑二极管d10和第四双向瞬间抑二极管d11；其中，所述第七芯片u8的第一通信输入端rxd与第一通信输出端txd与所述主控电路20的通讯输入端和通信输出端连接；所述第七芯片u8的高电平输出端canh和接地端gnd2分别与所述第三双向瞬间抑二极管d10的两端连接，所述第七芯片u8的低电平输出端canl和接地端gnd2分别与所述第四双向瞬间抑二极管d11的两端连接。
66.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。