一种水上水下无线电磁波遥控器

1.本实用新型涉及水上水下通信技术领域，尤其涉及一种水上水下电磁波无线遥控器(以下简称遥控器)，该水上水下无线电磁波遥控器是一种在水池、河流、湖泊等浅水淡水水域，应用于水下设备(如水下机器人)无线遥控的遥控器。


背景技术：

2.水上水下无线通信技术是一种前沿技术，在国内外正在进行着大量研究。由于电磁波在水中衰减迅速，其中最为成熟的是水声通信，新兴的技术还有光通信。水上水下无线电磁波遥控器是一种能够在淡水水面对水面以下一米到几米范围内的水下设备进行无线信息传输的设备。与传统的水声通信，和新兴的光通信相比，它的使用环境定位更为严格，在特定条件下有独特的优势。具体表现在：1)采用水声通信机，成本很高，结构复杂，占用空间较大，且通信速率和容量都无法与无线电波相比；2)无线光通信技术目前还不成熟，而且同样存在成本高的问题。
3.目前，水下设备(代表为水下机器人)用户基本上全部是国家、地方或者企业、高校，价格十分昂贵，体积和重量都很大，装载的传感器大多为科学仪器，本专利是一种专门面向浅水淡水水域的水下设备的遥控器，具有成本低、结构简单、稳定可靠的优点。


技术实现要素：

4.为了克服现有产品种类的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于浅水淡水的低成本遥控器，该遥控器专门用于浅水淡水水域、人工水池中的水下设备(如水下机器人)，为各类水下设备提供廉价的、好用的、无线通信方案。
5.本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
6.一种水上水下无线电磁波遥控器，包括外壳结构内的控制模块、电路模块、电源模块和人机交互系统，及水下接收模块，其特征在于，所述外壳结构采用abs塑料3d打印而成，易拆卸插拔设计；所述控制模块连接所述电路模块、人机交互系统和水下接收模块，采用stm32系列单片机核心板和辅助电路；所述电路模块，由电路板和无线串口模块组成；所述电源模块连接所述控制模块、电路模块、人机交互系统及水下接收模块；所述人机交互系统由显示屏和按键组成，其中用户通过按键输入信息，遥控器通过显示器输出信息；所述水下接收模块，由单片机和无线串口模块组成，两者通过串口相连。
7.进一步地，所述电路板，采用双层pcb板，集成连接了通信模块，所述控制模块，所述人机交互系统，所述电源模块，其布局为正面由上之下显示屏、按键阵列；背面从上至下，所述通信模块、电源模块、控制模块。
8.进一步地，所述无线串口模块，采用e50-ttl-100或e50-ttl-500型号，载波频率148-173.5mhz可调节。
9.进一步地，所述电源模块，采用2节16340锂电池串联，并且采用稳压芯片获得5v稳定电压。
10.进一步地，所述显示器采用1.44寸tft，spi串口显示屏显示，分辨率128*128；所述按键，采用微动开关进行信息输入。
11.进一步地，所述水下接收模块外接直流电源，供电电压5v。
12.进一步地，所述遥控器的遥控对象是水下运动物体，包括但不限于水下机器人、水下航行器，工作深度范围是0米到20米之间，工作水域为水池、河流或湖泊。
13.进一步地，所述遥控器的外形长度在15cm到30cm之间，重量在0.1kg到0.5千克之间。
14.进一步地，所述电路模块由一块电路板板载各模块的接口实现各模块排布与互联。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果及优点：
16.1.本实用新型尺寸小，重量轻，操作简便，没有任何专业背景的个人即可操作。
17.2.本实用新型价格低廉，面相大众消费群体和普通商业用户，能够让每个用户有能力购买。
18.3.本实用新型能够完成水上水下通信功能，具有很强的实用性。
附图说明
19.图1是本实用新型的组成和功能示意图；
20.图2是本实用新型的用户操控示意图；
具体实施方式
21.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
22.在总体设计方面，根据遥控器组成和功能结构划分，将遥控器分为外壳结构、控制模块、通信模块、电路模块、电源模块和人机交互系统，组成和原理如图1所示。外壳采用3d打印，长方体外形。用户通过按键输入信息，经过控制模块处理之后控制通信模块进行相应的通信，同时通过液晶屏将信息反馈给用户。通信模块采用170mhz的无线电载波，能够穿透浅层淡水与水下设备进行通信。
23.本实用新型包括外壳结构、控制模块、电路模块、电源模块和人机交互系统，水下接收模块，具有无线信号发射与接收、可视化液晶界面和人机交互功能。外壳结构，采用abs塑料3d打印而成，易拆卸插拔设计。控制模块，采用stm32系列单片机核心板和辅助电路，核心板可以3.3v或5v供电，能提供3.3v电压输出。电路模块，由电路板和无线串口模块组成。其中电路板，采用双层pcb板，自主设计绘制的电路图，集成连接了通信模块，控制模块，人机交互模块，电源模块，其布局为正面由上之下显示屏、按键阵列；背面从上至下，通信模块、电源模块、控制模块。无线串口模块，采用e50-ttl-100或e50-ttl-500型号，载波频率148-173.5mhz可调节。电源模块，采用2节16340锂电池串联，并且采用稳压芯片获得5v稳定电压。人机交互系统由显示屏和按键组成。其中用户通过按键输入信息，遥控器通过显示器输出信息所述显示器，采用1.44寸tft，spi串口显示屏显示，分辨率128*128。所述按键，采用微动开关进行信息输入。水下接收模块，由单片机和无线串口模块组成。两者通过串口相连，需水下设备为其供电，供电电压5v。所述单片机采用stm32系列辅助电路。
24.遥控器工作如图2所示，用户持遥控器1通过按键3操作遥控器，遥控器1发送信息
给水下接收模块5，遥控器1通过显示屏2显示遥控器1和水下接收模块5的通信情况，图中4为水面。
25.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种水上水下无线电磁波遥控器，包括外壳结构内的控制模块、电路模块、电源模块和人机交互系统，及水下接收模块，其特征在于，所述外壳结构采用abs塑料3d打印而成，易拆卸插拔设计；所述控制模块连接所述电路模块、人机交互系统和水下接收模块，采用stm32系列单片机核心板和辅助电路；所述电路模块，由电路板和无线串口模块组成；所述电源模块连接所述控制模块、电路模块、人机交互系统及水下接收模块；所述人机交互系统由显示屏和按键组成，其中用户通过按键输入信息，遥控器通过显示器输出信息；所述水下接收模块，由单片机和无线串口模块组成，两者通过串口相连。2.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述电路板，采用双层pcb板，集成连接了通信模块，所述控制模块，所述人机交互系统，所述电源模块，其布局为正面由上之下显示屏、按键阵列；背面从上至下，所述通信模块、电源模块、控制模块。3.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述无线串口模块，采用e50-ttl-100或e50-ttl-500型号，载波频率148-173.5mhz可调节。4.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述电源模块，采用2节16340锂电池串联，并且采用稳压芯片获得5v稳定电压。5.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述显示器采用1.44寸tft，spi串口显示屏显示，分辨率128*128；所述按键，采用微动开关进行信息输入。6.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述水下接收模块外接直流电源，供电电压5v。7.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述遥控器的遥控对象是水下运动物体，包括但不限于水下机器人、水下航行器，工作深度范围是0米到20米之间，工作水域为水池、河流或湖泊。8.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述遥控器的外形长度在15cm到30cm之间，重量在0.1kg到0.5千克之间。9.根据权利要求1所述的一种水上水下无线电磁波遥控器，其特征在于，所述电路模块由一块电路板板载各模块的接口实现各模块排布与互联。

技术总结
本实用新型公开一种水上水下无线电磁波遥控器，包括外壳结构内的控制模块、电路模块、电源模块和人机交互系统，及水下接收模块，外壳结构采用ABS塑料3D打印而成，易拆卸插拔设计；控制模块连接所述电路模块、人机交互系统和水下接收模块，采用stm32系列单片机核心板和辅助电路；电路模块，由电路板和无线串口模块组成；电源模块连接控制模块、电路模块、人机交互系统及水下接收模块；人机交互系统由显示屏和按键组成，其中用户通过按键输入信息，遥控器通过显示器输出信息；水下接收模块，由单片机和无线串口模块组成，两者通过串口相连。本实用新型尺寸小，体重轻，能够完成水上水下通信功能，具有很强的实用性。具有很强的实用性。具有很强的实用性。


技术研发人员：冀大雄
受保护的技术使用者：浙江大学湖州研究院
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/2/23