本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种移动式机器人电源开关电路。
背景技术：
随着对机器人的研究发展，无论是工业的生产还是人们的生活中，越来越多地使用机器人进行劳动。机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。
机器人可以分为移动式机器人和固定式机器人。目前市场上的移动式机器人都是使用轮式结构，其直流电源的通断主要是靠在电流回路里串接一个机械式电源开关来实现。
机械式电源开关一般包括船型开关或自锁式开关，这种类型的开关直接接在电源回路里，按到导通那一侧电源就接通，按到断开另一侧电源就断开，可以将整个电源回路瞬间导通或者断开。
但是，由于机器人上使用了很多精密电子设备，例如工控机，传感器，一体机等，如果在其他用电设备正常工作的情况下关闭电源开关，或者如果有人误操作关闭电源开关时，可能会导致正在正常工作的电子设备造成损坏的风险，长此以往会影响到这些设备的工作寿命。
技术实现要素：
本实用新型基于现有技术中由于采用机械式电源开关控制电源通断，导致移动时机器人的电子设备容易造成损坏的技术问题，目的在于提供一种移动式机器人电源开关电路，本实用新型的移动式机器人电源开关电路，包括自复位电源开关、电源导通控制电路、关机信号检测电路和单片机，
其中，所述电源导通控制电路分别与所述自复位电源开关和所述单片机连接，所述关机信号检测电路分别与所述自复位电源开关和所述单片机连接；所述自复位电源开关提供电源的启动信号和关闭信号，所述电源导通控制电路接收所述启动信号，并为所述单片机供电；所述关机信号检测电路接收所述关闭信号，并控制所述单片机切断供电电源。
所述电源导通控制电路进一步包括为所述单片机提供启动电压的电源启动电路和维持向所述单片机供电的电源维持电路。
所述关机信号检测电路进一步包括光耦，所述关机信号改变所述光耦输出端的电平状态，所述单片机根据所述电平状态的变化切断供电电源。
所述自复位电源开关优选地通过第一外接接口与电源导通控制电路和关机信号检测电路分别连接。
所述电源导通控制电路与所述单片机之间进一步地串联有电源转换电路，所述电源转换电路将电源导通控制电路的输出电压转换为所述单片机的供电电压。
进一步地，还包括第二外接接口，所述单片机通过所述第二外接接口与所述其他设备通信。
优选地，还包括，所述单片机接收到所述其他设备的关机信号时，切断供电电源。
所述单片机进一步地包括定时器，所述定时器根据检测的所述自复位电源开关的低电平信号的持续时间，确定所述电源导通控制电路为所述单片机供电时，所述自复位电源开关是否发出关闭信号。
所述电源导通控制电路为所述单片机供电时，所述定时器根据检测的所述自复位电源开关的低电平信号的持续时间优选地大于3秒，确定所述自复位电源开关发出关闭信号。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型采用自复位电源开关配合单片机控制电源的导通和切断，从而为其他设备供电，避免采用机械式电源开关直接断电对其他用电设备带来的伤害，以及避免出现误操作即导致电源切断，对其他用电设备带来的影响。本实用新型的结构简单、成本低、易于生产，并且可以减少由于误操作对机器人带来的使用寿命的影响。
附图说明
图1为本实用新型的移动式机器人电源开关电路的原理图；
图2为本实用新型的电源导通控制电路的电路图；
图3为本实用新型的关机信号检测电路的电路图；
图4为本实用新型的第一外接接口的电路图；
图5为本实用新型的电源转换电路的电路图；
图6为本实用新型的第二外接接口的电路图；
图7为本实用新型的单片机外围电路的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的移动式机器人电源开关电路，包括自复位电源开关、电源导通控制电路、关机信号检测电路和单片机。其原理为，自复位电源开关提供电源的启动信号和关闭信号，电源导通控制电路接收启动信号，并为单片机供电；关机信号检测电路接收关闭信号，并控制单片机切断供电电源，可以避免采用机械式电源开关直接断电对其他用电设备带来的伤害，以及避免出现误操作即导致电源切断，对其他用电设备带来的影响。
下面，具体参照图2-图7对本实施例进行具体说明：
电源导通控制电路的电路输入端与自复位电源开关连接，电路输出端与单片机连接，电源导通控制电路可以包括为单片机提供启动电压的电源启动电路和维持向单片机供电的电源维持电路。如图2所示，电源导通控制电路包括电阻R12、R7、R9、R11，三极管Q1，MOS管Q2、Q3，二极管D2和光耦OC2。其中，电源启动电路包括电阻R12、R7，三极管Q1和光耦OC2，自复位电源开关通过电阻R12连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接光耦OC2的第4脚，三极管Q1的发射极与光耦OC2的第3脚并联接地，光耦OC2的第2脚接地、第1脚通过电阻R7与单片机的IO输出信号引脚相连。电源维持电路包括电阻R9、R11，MOS管Q2、Q3和二极管D2。MOS管Q2的第1脚连接电源电压；三极管Q1的集电极通过电阻R9和R11分压后连接MOS管Q2的第2脚；MOS管Q2的第3脚作为受控制后的电源电压与电源输出电路相连，且第1脚与第3脚之间连接有二极管D2，MOS管Q3的第1、2、3脚分别与Q2的第1、2、3脚并联。
关机信号检测电路分别与自复位电源开关和单片机连接。如图3所示，关机信号检测电路包括电阻R5、R4、R16，光耦OC3和电容C1。自复位电源开关通过电阻R5与光耦OC3的第1脚连接，光耦OC3的第2脚接地，光耦OC3的第4脚为向单片机发送高低变化的电平信号的引脚，通过电阻R4和R16分压后维持上拉状态。自复位电源开关的关机信号可以改变光耦OC3输出端的电平状态，单片机U1根据电平状态的变化切断供电电源。
其中，采用光耦OC2、光耦OC3可以控制单片机的电压信号为可以进行高低变化的高电平信号和低电平信号，并且将电源电压和单片机信号隔离。
为了在简化电路的基础上，可以实现自复位电源开关、单片机、电源导通控制电路、关机信号检测电路等之间的连接，本实施例采用如图4所示的第一外接接口J4，其中，第一外接接口J4通过线束与自复位电源开关连接，第一外接接口J4的1脚和2脚与自复位电源开关的一对常开触点相连，自复位电源开关按下时第一外接接口J4的1脚与2脚导通，使R12处于高电平，自复位电源开关松开时，第一外接接口J4的1脚与2脚断开。具体地，自复位电源开关通过第一外接接口J4的第2脚通过电阻R12连接三极管Q1的基极，实现与电源导通控制电路的连接，自复位电源开关通过第一外接接口J4的第2脚通过电阻R5与光耦OC3的第1脚连接，实现与关机信号检测电路的连接。
由于电源电压为24V，而单片机的工作电压为3.3V，为了使单片机可以正常工作，电源导通控制电路与单片机U1之间串联有电源转换电路，将电源导通控制电路的输出电压转换为单片机U1的供电电压。如图5所示，电源转换电路包括串联的电源转换芯片U2和U3，24V的电源电压经过电源转换芯片U2和U3后，可以转换为单片机U1的3.3V工作电压。其中，电源电压经过电源转换芯片U2后转换为5V的电压，5V的电压经过电源转换芯片U3后转换为3.3V的电压。
在本实施例中，单片机U1还可以通过第二外接接口J7与其他设备通信，第二外接接口J7的电路图如图6所示。此时，单片机U1切断供电电源的情况可以包括两种：1、单片机U1接收到其他设备的关机信号时，切断供电电源。第二外接接口J7的2脚连接单片机U1的串口信号，其他引脚通过线束与其他设备(例如一体机)的串口信号连接。其他设备关机的时候，会通过串口给单片机U1发送信号通知单片机U1该其他设备已关机，单片机U1可以根据该信号切断供电电源。2、如果自复位电源开关在单片机U1通电的情况下被再次长按，则单片机U1通过关机信号检测电路获得强制关机的信号，然后单片机U1会通过第二外接接口J7的串口给其他设备发送关机命令，控制其他设备关机后，再切断供电电源。单片机U1可以与其他设备通信，根据其他设备的关机信号控制切断供电电源，有效避免了其他设备已经关机，而单片机依然通电并为其供电，造成浪费。
作为电路主要构成的单片机U1的外围电路如图7所示，其中，单片机U1内部有定时器，定时器根据检测的自复位电源开关的低电平信号的持续时间，确定电源导通控制电路为单片机U1供电时，自复位电源开关是否发出关闭信号。具体地，电源导通控制电路为单片机U1供电时，定时器根据检测的自复位电源开关的低电平信号的持续时间优选地大于3秒，确定自复位电源开关发出关闭信号，可以防止出现误操作而导致单片机切断供电电压，对其他设备造成影响的问题。需要说明的是，本实施例中，自复位电源开关的低电平信号的持续时间大于3秒时，确定自复位电源开关发出关闭信号，在其他实施例中，还可以根据实际需要对判断的持续时间进行改变。
本实用新型的具体工作过程为，自复位电源开关按下的瞬间第一外接接口J4的第1脚与第2脚导通，R12处的电平拉高，三极管Q1导通，导致MOS管Q2和Q3满足开启条件，Q2和Q3的1端和3端导通，电源电压有24伏的输出电压，经过电源转换芯片U2和U3后输出3.3V电压为单片机U1供电。单片机U1初始化后将其输出引脚11拉到高电平，光耦OC2导通，维持住Q2和Q3导通。第二外接接口J7的串口线与其他电子设备进行通信，当第二外接接口J7的串口中收到其他设备的关机信号时，单片机U1会将11脚从高电平状态变成低电平状态，MOS管Q2和Q3截止，电源回路断开。或者当第一外接接口J4的开关再次接通时，光耦OC3也会导通，其第4引脚的Power_Off信号会从高电平变为低电平，并且将信号状态输入到单片机U1的第12脚，单片机U1会通过内部的定时器检查该信号保持在低电平的时间，如果持续时间达到了3秒，则通过第二外接接口J7的串口线通知其他设备关机，然后将单片机U1的第11脚从高电平状态变成低电平状态，MOS管Q2和Q3截止，电源回路断开。
综上所述，本实用新型的移动式机器人电源开关电路单片机、光耦、MOS管和具有常开触点的自复位开关来实现电源通断控制的电路，当自复位开关按下以后电源启动电路导通为单片机供电，单片机通电工作后通过其引脚控制电源维持电路的光耦和MOS管实现电源自锁，为单片机持续供电。当单片机串口收到断电信号或开关再次长时间按下后，单片机能再控制电源断开。本实用新型的结构简单、成本低、易于生产，并且可以减少由于误操作对机器人带来的使用寿命的影响。