一种基于UART单线串口总线的机器人电气控制系统的制作方法

本实用新型涉及机械电子工程领域，尤其涉及一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统。

背景技术：

在电子工程领域，存在一些机器人电气控制系统，可以对电机、舵机、传感器等进行控制，保证其安全可靠地运行。但现有控制系统若需实现分别控制多个电机完成不同动作，需将不同电机对应的智能驱动板并联至同一总线，若需分别控制多个舵机或连接多个传感器，亦需将其并联至同一总线，造成系统接线复杂且排线困难。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现：

一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统，包括通信板、与通信板电连接的电源及上位机，所述通信板电连接有舵机、与电机电连接的智能驱动板和/或与传感器电连接的传感器转接板，所述舵机至少设有两个相同的舵机通信接口，所述智能驱动板至少设有两个相同的驱动板通信接口，所述传感器转接板至少设有两个相同的转接板通信接口，所述每个舵机、智能驱动板及传感器转接板均有其单独的id号。

优选的，所述舵机通信接口、驱动板通信接口及转接板通信接口均为统一的三线式总线通信接口,所述三线式总线通信接口基于uart单线串口，所述通信板设有一个或多个三线式总线通信接口。

优选的，所述舵机、智能驱动板和传感器转接板之间两两串接，由舵机、智能驱动板及或传感器转接板中的某一个三线式总线通信接口连接至通信板三线式总线通信接口。

优选的，所述舵机、智能驱动板及传感器转接板均设有多个，所述舵机之间通过舵机通信接口两两串接，所述智能驱动板之间通过驱动板通信接口两两串接，所述传感器转接板之间通过转接板通信接口两两串接。

优选的，所述传感器转接板扩展有一个用于给传感器供电的电源接口，一个与传感器通信的iic接口，一个与传感器通信的uart接口，一个与传感器通信的普通i/o接口，以及一个与超声波传感器通信的超声波接口。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可实现舵机、智能驱动板及传感器转接板之间的串接，便于排线，上位机可通过识别不同的id号对各模块进行单独控制，且统一的三线式总线通信接口方便接线，本实用新型传感器转接板可满足连接市面上大部分常见的传感器接口类型，便捷多用。

附图说明

图1是本实用新型的一种接线示意图。

图2是本实用新型的第二种接线示意图。

图3是本实用新型的第三种接线示意图。

图4是本实用新型的传感器转接板结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图所示，本实用新型包括通信板、与通信板电连接的电源及上位机，所述通信板电连接有舵机、与电机电连接的智能驱动板和/或与传感器电连接的传感器转接板，所述舵机至少设有两个相同的舵机通信接口，所述智能驱动板至少设有两个相同的驱动板通信接口，所述传感器转接板至少设有两个相同的转接板通信接口，所述每个舵机、智能驱动板及传感器转接板均有其单独的id号，方便上位机进行识别。

所述舵机通信接口、驱动板通信接口及转接板通信接口均为统一的三线式总线通信接口,所述三线式总线通信接口基于uart单线串口，所述通信板设有一个或多个三线式总线通信接口，可实现舵机、智能驱动板、传感器转接板及通信板直接连接。所述舵机、智能驱动板和传感器转接板之间两两串接，由舵机、智能驱动板及或传感器转接板中的某一个三线式总线通信接口连接至通信板三线式总线通信接口，方便接线。

所述舵机、智能驱动板及传感器转接板均设有多个，所述舵机之间通过舵机通信接口两两串接，所述智能驱动板之间通过驱动板通信接口两两串接，所述传感器转接板之间通过转接板通信接口两两串接，方便排线。

所述传感器转接板扩展有一个用于给传感器供电的电源接口，可以给传感器或其他元件供电(3.3v或5v)，一个与传感器通信的iic接口，可以接iic接口的传感器，例如陀螺仪(jy901)，oled显示屏模块等，一个与传感器通信的uart接口，可以进行串口通信的接口，可以接光照强度传感器(gy-39)，红外测距传感器(vl53l1x)等，一个与传感器通信的普通i/o接口，所有的普通i/o都是双向的，既可输入也能输出(例如控制led灯亮灭，亮度等)，既能接数字量的传感器，例如光电传感器(e18-d80nk)和ttp触摸传感器等，也能接模拟量的传感器，例如温度传感器(ds18b20)和酒精浓度传感器(mq-3)等，以及一个与超声波传感器通信的超声波接口，可以接超声波传感器(hc-sr04)和同样通信类型的传感器。

工作时，传感器采集环境信息并转换为电信号传递至传感器转接板，传感器转接板处理后通过三线式总线通信接口将信号传递至通信板，通信板将信号传递至上位机，上位机发出控制指令传递至通信板，通信板处理后通过三线式总线通信接口将指令传递至舵机及智能驱动板，舵机根据指令运动，智能驱动板根据指令控制电机运动。本实用新型可实现舵机、智能驱动板及传感器转接板之间的串接，便于排线，上位机可通过识别不同的id号对各模块进行单独控制，且统一的三线式总线通信接口方便接线，本实用新型传感器转接板可满足连接市面上大部分常见的传感器接口类型，便捷多用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统，其特征在于，包括通信板、与通信板电连接的电源及上位机，所述通信板电连接有舵机、与电机电连接的智能驱动板和/或与传感器电连接的传感器转接板，所述舵机至少设有两个相同的舵机通信接口，所述智能驱动板至少设有两个相同的驱动板通信接口，所述传感器转接板至少设有两个相同的转接板通信接口，所述每个舵机、智能驱动板及传感器转接板均有其单独的id号。

2.根据权利要求1所述的一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统，其特征在于，所述舵机通信接口、驱动板通信接口及转接板通信接口均为统一的三线式总线通信接口,所述三线式总线通信接口基于uart单线串口，所述通信板设有一个或多个三线式总线通信接口。

3.根据权利要求2所述的一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统，其特征在于，所述舵机、智能驱动板和传感器转接板之间两两串接，由舵机、智能驱动板及或传感器转接板中的某一个三线式总线通信接口连接至通信板三线式总线通信接口。

4.根据权利要求1所述的一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统，其特征在于，所述舵机、智能驱动板及传感器转接板均设有多个，所述舵机之间通过舵机通信接口两两串接，所述智能驱动板之间通过驱动板通信接口两两串接，所述传感器转接板之间通过转接板通信接口两两串接。

5.根据权利要求1所述的一种基于uart单线串口总线的机器人电气控制系统，其特征在于，所述传感器转接板扩展有一个用于给传感器供电的电源接口，一个与传感器通信的iic接口，一个与传感器通信的uart接口，一个与传感器通信的普通i/o接口，以及一个与超声波传感器通信的超声波接口。

技术总结
本实用新型涉及一种基于UART单线串口总线的机器人电气控制系统，包括通信板、电源、上位机、舵机、智能驱动板及与传感器转接板，所述舵机、智能驱动板及传感器转接板均设有统一的三线式总线通信接口,所述通信板设有一个或多个三线式总线通信接口，所述每个舵机、智能驱动板及传感器转接板均有其单独的ID号。本实用新型可实现舵机、智能驱动板及传感器转接板之间的串接，便于排线，上位机可通过识别不同的ID号对各模块进行单独控制，且统一的三线式总线通信接口方便接线，本实用新型传感器转接板可满足连接市面上大部分常见的传感器接口类型，便捷多用。

技术研发人员：唐昭;张春松;李欣然
受保护的技术使用者：天津市大然科技有限公司
技术研发日：2020.11.04
技术公布日：2021.06.29