一种无人机电力巡线光电吊舱的控制装置的制作方法

本实用新型涉及无人机电力巡线设备领域，具体是一种无人机电力巡线光电吊舱的控制装置。

背景技术：

随着无人机产业的推广，以及光电吊舱稳定平台技术快速发展，利用无人机搭载光电吊舱进行高压电力巡检成为电力部门对电力输线巡检一种新方法。在实际的操作过程中，由于外界复杂干扰因素多变，导致吊舱控制精度误差大，故障率高，在地域地形复杂，气候条件多变，自然环境恶劣的山区中巡线效率低，周期较长。因此限制无人机电力巡线应用，从而影响到输电线路的检测与维护。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种无人机电力巡线光电吊舱的控制装置，实现无人机电力巡线光电吊舱控制平台高稳定性，提高复杂环境中巡线效率和系统可靠性，完善无人机电力巡线光电吊舱控制器的通用性，使得光电吊舱控制器易于维护，易于升级换代。

为实现上述目的，本发明实施例提供有如下技术方案：一种无人机电力巡线光电吊舱的控制装置包括：CPU微控制模块，通讯模块，直流电机驱动模块，俯仰轴陀螺仪模块，方位角陀螺仪模块，俯仰轴旋转变压器模块，方位轴旋转变压器模块，故障存储模块，控制电源模块。

所述的通讯模块由IC0芯片，IC1芯片，IC2芯片，IC3芯片，IC4芯片构成。IC0芯片的4引脚连接IC1芯片的3引脚，芯片IC0的6引脚连接芯片IC1的2引脚，芯片IC0的13引脚连接IC2的2引脚，芯片IC0的11引脚连接IC2的3引脚。芯片IC0的9引脚连接电容C1一端，电容C1另一端连接GND，芯片IC0的10引脚连接电容C2的一端，电容C2另一端连接GND。晶振Y0一端连接芯片IC0的9引脚，另一端连接IC0的10引脚。芯片IC0的第1脚，第2引脚，第16引脚，第17引脚和第20引脚连接CPU控制模块的通信接口。芯片IC0的19引脚连接GND，18引脚连接VDD_3.3V，电容C0一端连接芯片IC0的19引脚，另一端连接芯片IC0的18引脚。芯片IC1的1引脚连接VDD_3.3V，4引脚连接GND。电容C3连接IC1的1引脚，另一端连接IC1芯片的4引脚。芯片IC1的第8引脚连接电阻R0一端，电阻R0另一端连接IC1的7引脚，芯片IC1的6引脚连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接芯片IC1的5引脚。芯片IC2的1引脚连接VDD_3.3V，芯片IC2的4引脚连接GND，8引脚连接电阻R2一端，电阻另一端连接芯片IC2的7引脚，芯片IC2的6引脚连接电阻R3的一端，另一端连接芯片IC2的5引脚，电容C4连接芯片IC2的1引脚，另一端连接芯片IC2的4引脚。芯片IC3的1引脚连接VDD_3.3V，芯片IC3的4引脚连接GND，8引脚连接电阻R4一端，电阻另一端连接芯片IC3的7引脚，芯片IC3的6引脚连接电阻R5的一端，另一端连接芯片IC3的5引脚，电容C5连接芯片IC3的1引脚，另一端连接芯片IC3的4引脚。芯片IC3的2引脚CPU控制模块的串行通信端口PA10_UART1_RX，芯片IC3的3引脚CPU控制模块的串行通信端口PA9_UART1_TX。芯片IC4的1引脚连接VDD_3.3V，芯片IC4的4引脚连接GND，8引脚连接电阻R6一端，电阻另一端连接芯片IC4的7引脚，芯片IC4的6引脚连接电阻R7的一端，另一端连接芯片IC4的5引脚，电容C6连接芯片IC4的1引脚，另一端连接芯片IC4的4引脚。芯片IC4的2引脚CPU控制模块的串行通信端口PA1_UART4_RX，芯片IC4的3引脚CPU控制模块的串行通信端口PA0_UART4_TX。直流电机驱动模块是有芯片IC5，二极管D0，D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7,双二极管D8，D9以及采样电阻Ra2和Rb1构成。芯片IC5的1引脚连接GND，芯片IC5的 2引脚连接电阻Ra2的一端，电阻Ra2的另一端连接IC5的1引脚，芯片IC5的10引脚连接GND，芯片IC5的11引脚连接GND。芯片IC5的19引脚链接电阻Rb1的一端，电阻Rb1的另一端连接GND，芯片IC5的20引脚连接GND。芯片IC5的17引脚连接二极管D4的正极，二极管D4的负极连接电源+24V，二极管D6的负极连接芯片IC5的17引脚，二极管的D6正极连接GND。芯片IC5的16引脚连接二极管D5的正极，二极管D5负极连接+24V，二极管D7的正极连接GND，负极连接芯片IC5的16引脚。芯片IC5的4引脚连接二极管D0的正极，二极管D0的负极连接电源+24V，二极管D3的负极连接芯片IC5的4引脚，二极管的D3正极连接GND。芯片IC5的5引脚连接二极管D1的正极，二极管D1负极连接+24V，二极管D2的正极连接GND，负极连接芯片IC5的5引脚。双二极管D9的3引脚连接IC5的19引脚，D9的1引脚连接GND，D9的2引脚连接VDD_3.3V。双二极管D8的3引脚连接IC5的2引脚，D8的1引脚连接GND，D8的2引脚连接VDD_3.3V。

作为本实用新型的优选方案：所述CPU微控制模块主核心部件是STM32F407ZGT6型微处理器。

作为本实用新型的优选方案：所述芯片IC0为双串口扩展芯片CH432T，芯片IC1，芯片IC2，芯片IC3，芯片IC4均为MAX3490EESA串口转RS422通信芯片。

作为本实用新型的优选方案：所述的方位轴旋转变压器模块的旋转变压器型号为J36XFW975BX。

作为本实用新型的优选方案：所述的俯仰轴旋转变压器模块的旋转变压器型号为J36XFW975BX。

作为本实用新型的优选方案：所述的直流电机驱动模块的驱动芯片IC5为L298P芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用模块化设计，完善控制装置跨平台性，解决不同吊舱平台控制装置的通用性。通过控制装置的自检功能，将故障信息进行存储，便于检修人员处理分析故障原因。本装置采用的是传感器采集器与控制装置分离模式，隔离CRM100传感器物理震动干扰，提高控制精度，便于后期进行更新换代。

附图说明

图1为无人机电力巡线光电吊舱控制装置系统框架图；

图2为通讯模块电路图；

图3为直流电机驱动模块电路图。

具体实施方式

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没有做出创造性劳动前提下所获得的的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

CPU微控制模块：用来对光电吊舱各个通信通道传输的数据进行解码，根据接收到的陀螺数据和电流数据以及反馈调节单元的角位移对反馈调节单元发出两路驱动直流电机PWM信号。

通讯模块：用来扩展CPU微控制模块通信通道，实现光电吊舱内部方位角与俯仰角传感器信息的传输以及外扩传感器信息的传输。

俯仰轴旋转变压器模块：完成对光电吊舱俯仰轴位移测量，并将测量数据按照RS-422通信协议输出。

方位轴旋转变压器模块：完成对光电吊舱方位轴位移测量，并将测量数据按照RS-422通信协议输出。

故障存储模块：完成对光电吊舱自检故障存储，包括电源故障，方位轴采集数据异常，俯仰轴采集数据异常，方位轴驱动电流过流，俯仰轴驱动电流过流。

控制电源模块：为光电吊舱控制装置中各模块提供稳压电源。

直流电机驱动模块:用来驱动光电吊舱中方位轴与俯仰轴直流电机，同时反馈方位轴，俯仰轴电机驱动电流。

俯仰轴陀螺仪模块：对光电吊舱俯仰轴上角速度进行采集，编码，通过 RS-422通信输出俯仰轴角速度信息。

方位轴陀螺仪模块：对光电吊舱方位轴上角速度进行采集，编码，通过 RS-422通信输出方位轴角速度信息。

管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。