多轴转台无线控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种控制装置，具体是一种多轴转台无线控制装置，属于伺服转台控制领域。

背景技术：

在传统伺服转台控制领域，手操盒一般采用电子手轮脉冲发生器，而电子手轮一直没有摆脱“有线”的束缚，操作人员在实时操作过程中，由于受限于电子手轮连接线的长度，必须站在固定地点进行操作。这样，一方面，操作人员视野范围很小，操作不方便，易出现操作失误；另一方面，电子手轮与转台数控系统之间的通信为单工通信，即电子手轮只向转台数控系统发送脉冲，而转台数控系统并不向电子手轮返回当前转台各轴的状态信息，这样操作人员在操作过程中只能通过上位机(电脑端系统软件)来了解转台各轴的当前状态，现场工作人员无法及时了解数控转台的实时状态信息，给现场操作带来了诸多不便，尤其是用电子手轮来操作多轴转台的时候，操作人员容易顾此失彼，极为不便，很难达到高效和准确的操作要求。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种多轴转台无线控制装置，能够通过无线信号与转台终端进行通信，现场操作人员不受数据线的制约，且通过手操盒就能够看到转台各轴的当前状态，无需再到控制室内的上位机前了解转台各轴的当前状态，能够提高工作效率和对转台各轴控制的准确度。

本实用新型一种多轴转台无线控制装置，包括施控端和受控端；其中，施控端包括壳体，安装在壳体内部的电池模块、第一无线模块、第一微处理器，安装在壳体外表面上方的显示屏，安装在壳体外表面下方的操作键盘，安装在壳体底部中间位置、用于给电池模块充电的充电接口；第一微处理器与电池模块、第一无线模块、显示屏和输入键盘电连接；

受控端包括与转台数控系统电连接的第二微处理器，与第二微处理器连接电连接的第二无线模块，第二无线模块通过无线信号与第一无线模块连接。

进一步，在壳体外表面顶部安装有指示灯，与第一微处理器电连接。

优选地，壳体由相互盖合的上壳体和下壳体组成，指示灯安装在上壳体外表面顶部，显示屏安装在上壳体外表面上方，操作键盘安装在上壳体外表面下方。

优选地，操作键盘由上至下依次设置有第一操作键盘单元和第二操作键盘单元，第一操作键盘包括用于转台的转轴轴号切换的功能键组，以及用于切换功能项的方向键组，第二操作键盘单元包括用于输入数字的输入键。

优选地，功能键组包括设置在轴号切换功能键组正上方、用于翻页至上一页转轴控制界面的last键，设置在轴号切换功能键组正下方、用于翻页至下一页转轴控制界面的next键；

方向键组包括设置在方向键组中间位置、用于确认当前选择项的enter键，分别设置在enter键的正上方和正下方、用于当前选择项上移和下移的up键和down键，分别设置在enter键的左侧和右侧、用于当前选择项左移和右移的left键和right键。

输入键包括用于输入数字的数字键、改变数值正负的符号键以及清除编辑错误的数字的清除键。

优选地，第二微处理器通过串行总线与转台数控系统连接，第一无线模块和第二无线模块均采用2.4g频段通信，第一微处理器与第二微处理器均采用型号为stm32f407vet6的mcu。

优选地，电池模块采用充电锂电池，最高输出电压3.7v；显示屏为3.5寸tft液晶屏，分辨率480*320，工作电压4.75v-7v，采用usart串行接口通讯；操作键盘采用微动按键开关；指示灯采用led发光二极管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型控制装置采用了无线通信方式，便于现场操作人员远距离、任意角度实施操作，且施控端体积小巧体积轻便，代替了电脑操作控制转台各轴的运行，节约了大量的空间，同时降低了设备成本。另外，本实用新型采用的无线通信为双向通信，施控端和受控端之间能进行协调操作，操作效果更好。

2)本实用新型无线模块采用2.4g频段通信，实现了较高的传输速率，达到了较高地数据吞吐量，响应速度快；

3)本实用新型施控端带有显示模块，操作人员可以及时在显示屏上了解到转台各轴当前状态信息，便于调整操作；且显示屏采用usart串行接口通讯，使用简单、易读性强、容易理解，大大缩短了软件开发周期。

附图说明

图1是本实用新型电原理框图。

图2是本实用新型整体结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是本实用新型操作键盘结构放大示意图；

图5是本实用新型第一操作键盘单元放大结构示意图；

图6是本实用新型第二操作键盘单元放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型一种多轴转台无线控制装置，包括施控端和受控端；其中，施控端包括壳体201、第一微处理器，以及与第一微处理器电连接的电源模块、第一无线模块、第一微处理器、显示屏104、操作键盘106、充电接口；受控端包括第二微处理器，以及与第二微处理器电连接的第二无线模块，第二微处理器通过串行总线与数控转台的数控系统进行通信，第二无线模块与第一无线模块通过无线信号连接，其中，第一微处理器与第二微处理器均采用型号为stm32f407vet6的mcu。

壳体201由相互盖合的上壳体202和下壳体203组成。

电池模块安装在壳体201内部，用于给第一微处理器提供电源，本实用新型电池模块优选采用充电锂电池，最高输出电压3.7v，充电锂电池电容量大，且体积小巧，重量轻，使用寿命长。

第一无线模块安装在壳体201内部，与第二无线模块进行无线通信；

显示屏104安装在上壳体202外表面上方，提供了多种人机交互界面，用于显示转台各轴的位置信息、参数数据以及工作状态信息，用于显示功能界面以及指示引导使用者操作控制；本实用新型显示屏104为3.5寸tft液晶屏，分辨率480*320，工作电压4.75v-7v，采用usart串行接口通讯。采用字符串通讯，字符串指令比十六进制指令更方便开发，使用字符串指令的源代码更易读，使得在以后查阅代码时更清楚代码的含义。

操作键盘106安装在上壳体202外表面下方，用于输入操作指令，从而设置转台数控系统的数据参数和功能界面切换；本实用新型操作键盘106采用微动按键开关。

充电接口安装在壳体201底部中间位置，用于给电池模块充电，施控端充电时，充电接口外界输入电压给施控端的电池模块充电，充电接口的输入电压规格为直流电压5v/电流2a。

第一微处理器安装在壳体201内部，采用型号为stm32f407vet6的mcu，用于接收并运算处理第一无线模块传送的、转台数控系统发送的转台各轴的位置信息、数据参数以及工作状态信息，并将处理结果传输到显示屏104进行显示；用于接收操作键盘106输入的操作指令，并将该操作指令通过第一无线模块、第二无线模块传送给第二微处理器，第二微处理器对接收到的操作指令进行处理后，传送至转台的数控系统，转台数控系统根据接收到的操作指令对转台各轴进行控制。

为便于测试人员及时了解到施控端内的第一微处理器与第二微处理器之间的通信是否正常，本实用新型在上壳体202外表面顶部安装有指示灯105，当施控端的第一微处理器与受控端的第二微处理器之间通信正常时，指示灯105显示红灯；当施控端的第一微处理器与受控端的第二微处理器之间通信中断或转台设备发生故障报警时，指示灯105显示红灯，这样测试人员可以通过指示灯105的颜色快速判断出第一微处理器与第二微处理器之间的通信是否正常，本实用新型指示灯105采用led发光二极管

作为本实用新型对上述技术方案的优选方式，第一无线模块和第二无线模块均采用2.4g频段通信，2.4g频段是国际通用的免费频段，抗干扰性能好，抗多径衰弱能力强，采用先进的直序扩频技术，与一般非直序扩频通信技术相比，对环境噪声的要求要低得多。

如图4所示，作为本实用新型对上述技术方案的优选方式，操作键盘106由上至下依次设置有第一操作键盘单元和第二操作键盘单元。

如图5所示，第一操作键盘包括用于转台各轴轴号切换的功能键组502，以及用于切换功能项的方向键组503；功能键组502包括设置在轴号切换功能键组正上方、用于翻页至上一页转轴控制界面的last键5021，设置在轴号切换功能键组正下方、用于翻页至下一页转轴控制界面的next键5022；方向键组503包括enter键5035、up键5031、down键5033、left键5032和right键5034，其中，enter键5035设置在方向键组中间位置，用于确认当前选择项，up键5031和down键5033分别设置在enter键5035的正上方和正下方，分别用于当前选择项上移和下移，left键5032和right键5034分别设置在enter键5035的左侧和右侧，分别用于当前选择项左移和右移。

如图6所示，第二操作键盘单元包括用于输入数字的输入键601，该输入键601包括用于输入数字的数字键、改变数值正负的符号键以及清除编辑错误的数字的清除键，数字键包括“0-9”10个数字，符号键为“-”，清除键为“←”。

工作时，施控端的第一微处理器通过第一无线模块和第二无线模块与受控端的第二微处理器进行交互通信，第二微处理器与转台数控系统进行数据交互通信，将实时接收到的转台的位置信息、参数数据和工作状态信息通过第二无线模块通过无线信号传送至第一无线模块，第一无线模块将接收到的信息传送至第一微处理器，第一微处理器对接收到的数据信息进行运算处理，并将处理结果传送至显示屏104进行显示出来，现场工作人员通过施控端的显示屏104了解到的转台各轴的实时位置信息、参数数据以及工作状态信息。

现场工作人员在安装或拆卸测试设备的时候，工作人员通过操作键盘输106入操作指令，第一微处理器接收到操作指令后，将操作指令传送至显示屏104上显示出来，同时通过第一无线模块、第二无线模块传送至第二微处理器，第二微处理器对接收到的数据进行处理后，传送至转台数控系统，转台数控系统根据接收到操作指令对转台各轴进行控制。

例如，现场工作人员需转动转台某个轴，首先通过施控端上的轴号切换功能键组502的last键和next键在显示屏104上选择需要转动的轴号的轴控制界面，通过轴控制界面控制轴运动到指定位置；到达指定轴控制界面后，现场动作人员可以通过up键5031、down键5033、left键5032和right键5034控制转轴移动，从而将转轴移动到指定位置。

例如，现场工作人员需要修改转台各轴的运行参数，只需通过方向键组503的up键5031、down键5033、left键5032和right键5034，在显示屏104上显示的当前选择项上移、下移、左移、右移，选择需要的修改参数的选项，并通过输入键601输入相应的操作指令，即可对转台各轴的运行参数进行修改，从而改变转台设备的运行状态。

现场人员通过本实用新型就可以实现对转台设备的现场控制，有效地提高了控制的准确率和工作效率。