本实用新型涉及电子通信技术领域，尤其指一种机器人控制系统掉电保存电路。
背景技术：
机器人的控制系统作为工业机器人的核心部分，对机器人的性能起着决定性的影响，而机器人的供电电路又是维持机器人控制系统正常工作的必要条件。目前，传统的机器人的供电系统在遇到异常掉电会导致控制系统的数据丢失，待系统重新开机后由于不能准确获知机器人掉电前的所有运行信息，从而不能实现系统重新上电后继续执行掉电前的程序，只能重新开始运行程序，而有些程序的运行时间是非常长，这样会浪费不少时间；也有少部分机器人的供电系统有增设掉电保存电路，在供电系统遇到异常掉电后能迅速保护当前的运行数据，避免系统重新开机后需要重新运行相关程序，然而，现有的掉电保存电路过于复杂、成本较高，应用并不广泛。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机器人控制系统掉电保存电路，该电路简单、成本低，可有效解决供电系统在遇到异常掉电后控制系统的运行数据丢失的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种机器人控制系统掉电保存电路，包括系统供电模块、掉电稳压模块、掉电监测模块、系统数据处理模块以及非易失性存储器；所述系统供电模块包括电源输出端，所述掉电稳压模块包括电源输入端与稳压电源输出端，所述掉电监测模块包括1号电源输入端、2号电源输入端以及掉电信号输出端，所述系统数据处理模块包括1号电源输入端、2号电源输入端、控制信号输入端与处理信号输出端；所述掉电稳压模块的电源输入端、掉电监测模块的1号电源输入端、系统数据处理模块的1号电源输入端均与系统供电模块的电源输出端电连接，所述掉电监测模块的2号电源输入端、系统数据处理模块的2号电源输入端均与掉电稳压模块的稳压电源输出端电连接，所述掉电监测模块的掉电信号输出端与系统数据处理模块的控制信号输入端电连接，所述系统数据处理模块的处理信号输出端与非易失性存储器电连接；
所述系统供电模块用于给掉电稳压模块、掉电监测模块以及系统数据处理模块提供稳定电源；所述掉电稳压模块通过内置的储能元件进行储能并在系统供电模块掉电后为掉电监测模块与系统数据处理模块提供电源；所述掉电监测模块用于实时监测系统供电模块的输出端是否掉电，并将检验结果通过掉电信号输出端输送给系统数据处理模块；所述系统数据处理模块用于在接收到掉电信号后将系统需要保存的信息保存至非易失性存储器中；
所述掉电稳压模块包括电解电容C1、贴片功率电感L、二极管D1、D2、D3，所述贴片功率电感L采用ACM1211，所述二极管D3采用P6SMB27A，所述电解电容C1的两端分别与贴片功率电感L的3号引脚、4号引脚电连接，所述二极管D1、D2的一端均与贴片功率电感L的2号引脚电连接，所述二极管D1、D2的另一端均与二极管D3的一端电连接，所述二极管D3的另一端接地，所述贴片功率电感L的1号引脚接地。
所述掉电稳压模块中的电解电容C1采用1000uf/50V的大容量电解电容。
所述掉电稳压模块还包括电容C2，所述电容C2并联在电解电容C1与贴片功率电感L之间。
所述掉电监测模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第四二极管D4、光电耦合器U1、第三电容C3、第四电容C4和第一MOS管Q1；所述第一电阻R1的一端为掉电监测模块的1号电源输入端，所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端、第四二极管D4的负极、第三电容C3的一端和光电耦合器U1的V+端，所述第二电阻R2的另一端、第四二极管D4的正极、第三电容C3的另一端、光电耦合器U1的V-端均接地，所述光电耦合器U1的VCC端连接外部第一供电端VSS、第四电容C4的一端和第三电阻R3的一端，所述第四电容C4的另一端连接光电耦合器U1的GND端，所述光电耦合器U1的VO端连接第三电阻R3的另一端和第一MOS管Q1的栅极，所述第一MOS管Q1的源极接地，所述第一MOS管Q1的漏极为掉电监测模块的掉电信号输出端，所述掉电信号输出端还通过第四电阻R4连接外部第二供电端VDD；所述第四二极管D4为稳压二极管。
所述掉电监测模块还包括接触器KM1，所述接触器KM1的线圈与常闭开关串联接入掉电监测模块的1号电源输入端，所述接触器KM1的常开开关接入掉电监测模块的2号电源输入端；所述系统数据处理模块包括接触器KM2，所述接触器KM2的线圈与常闭开关串联接入系统数据处理模块的1号电源输入端，所述接触器KM2的常开开关接入系统数据处理模块的2号电源输入端。
本实用新型提供的机器人控制系统掉电保存电路，通过电路监测模块实时监测系统供电模块的供电情况，当系统供电模块的输出电压低于最低稳定工作电压时，掉电监测模块将输出掉电信号至系统数据处理模块，此时掉电稳压模块作为备用电源为掉电监测模块、系统数据处理模块供电，系统数据处理模块接收到掉电信号后将系统中需要保存的信息保存至非易失形存储器中，由此实现了数据的掉电保存，避免了系统重新开机后需要重新运行相关程序的问题，缩短运行时间，与现有技术相比，该电路简单、成本低，适用范围广。
附图说明
图1为本实用新型中的掉电保存电路的结构框图；
图2为本实用新型中的掉电稳压模块的电路原理图；
图3为本实用新型中的掉电监测模块的电路原理图。
附图标记为：
1——系统供电模块 2——掉电稳压模块 3—掉电监测模块
4——系统数据处理模块 5——非易失性存储器。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
如图1所示，一种机器人控制系统掉电保存电路，包括系统供电模块1、掉电稳压模块2、掉电监测模块3、系统数据处理模块4以及非易失性存储器5；所述系统供电模块1包括电源输出端，所述掉电稳压模块2包括电源输入端与稳压电源输出端，所述掉电监测模块3包括1号电源输入端、2号电源输入端以及掉电信号输出端，所述系统数据处理模块4包括1号电源输入端、2号电源输入端、控制信号输入端与处理信号输出端；所述掉电稳压模块2的电源输入端、掉电监测模块3的1号电源输入端、系统数据处理模块4的1号电源输入端均与系统供电模块1的电源输出端电连接，所述掉电监测模块3的2号电源输入端、系统数据处理模块4的2号电源输入端均与掉电稳压模块2的稳压电源输出端电连接，所述掉电监测模块3的掉电信号输出端与系统数据处理模块4的控制信号输入端电连接，所述系统数据处理模块4的处理信号输出端与非易失性存储器5电连接，需要提出说明的是，非易失性存储器5在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，非常方便、实用。
所述系统供电模块1用于给掉电稳压模块2、掉电监测模块3以及系统数据处理模块4提供稳定电源；所述掉电稳压模块2通过内置的储能元件将从系统供模块1接收到的电能进行储能并在系统供电模块1掉电后为掉电监测模块3与系统数据处理模块4提供电源；所述掉电监测模块3用于实时监测系统供电模块1的输出端是否掉电，并将检验结果通过掉电信号输出端输送给系统数据处理模块4；所述系统数据处理模块4用于在接收到掉电信号后将系统需要保存的信息保存至非易失性存储器5中；
上述实施方式提供的机器人控制系统掉电保存电路，通过电路监测模块3实时监测系统供电模块1的供电情况，当系统供电模块1的输出电压低于最低稳定工作电压时，掉电监测模块3将输出掉电信号至系统数据处理模块4，此时掉电稳压模块2作为备用电源为掉电监测模块3、系统数据处理模块4供电，系统数据处理模块4接收到掉电信号后将系统中需要保存的信息保存至非易失形存储器5中，由此实现了数据的掉电保存，避免了系统重新开机后需要重新运行相关程序的问题，缩短运行时间，与现有技术相比，该电路简单、成本低，适用范围广。
上述掉电稳压模块2在系统掉电后仍然能保证掉电监测模块3和系统数据处理模块4稳定工作一段时间，从而系统数据处理模块4有足够的时间进行掉电后的数据保存处理，进一步，如图2所示，所述掉电稳压模块2包括电解电容C1、贴片功率电感L、二极管D1、D2、D3，所述贴片功率电感L采用ACM1211，所述二极管D3采用P6SMB27A，所述电解电容C1的两端分别与贴片功率电感L的3号引脚、4号引脚电连接，所述二极管D1、D2的一端均与贴片功率电感L的2号引脚电连接，所述二极管D1、D2的另一端均与二极管D3的一端电连接，所述二极管D3的另一端接地，所述贴片功率电感L的1号引脚接地； 需要提出说明的是，ACM1211贴片功率电感L是由两个电感封装而成，该贴片功率电感L的1号引脚和4号引脚分别为其中一个电感的两端，该贴片功率电感L的2号引脚和3号引脚分别为另外一个电感的两端，该贴片功率电感L可对来自系统供电模块1的交流电进行隔离和滤波，而二极管D1，D2则用于对贴片功率电感L输出的低压、大电流信号进行高频整流，另外二极管D3其具有极快的响应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力，当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，因此此处的二极管D3能在系统掉电的瞬间保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
再进一步，所述掉电稳压模块2中的电解电容C1采用1000uf/50V的大容量电解电容，该电解电容C1可以满足系统掉电后所需的数据保存时间。
再进一步，如图2所示，所述掉电稳压模块2还包括电容C2，所述电容C2并联在电解电容C1与贴片功率电感L之间。
更进一步，如图3所示，所述掉电监测模块3包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第四二极管D4、光电耦合器U1、第三电容C3、第四电容C4和第一MOS管Q1；所述第一电阻R1的一端为掉电监测模块3的1号电源输入端，所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端、第四二极管D4的负极、第三电容C3的一端和光电耦合器U1的V+端，所述第二电阻R2的另一端、第四二极管D4的正极、第三电容C3的另一端、光电耦合器U1的V-端均接地，所述光电耦合器U1的VCC端连接外部第一供电端VSS、第四电容C4的一端和第三电阻R3的一端，所述第四电容C4的另一端连接光电耦合器U1的GND端，所述光电耦合器U1的VO端连接第三电阻R3的另一端和第一MOS管Q1的栅极，所述第一MOS管Q1的源极接地，所述第一MOS管Q1的漏极为掉电监测模块3的掉电信号输出端，所述掉电信号输出端还通过第四电阻R4连接外部第二供电端VDD；所述第四二极管D4为稳压二极管。
上述实施方式提供的机器人控制系统掉电保存电路，通过光电耦合器U1和第一MOS管Q1实现了信号的隔离和转换，当数据监测模块3的1号电源输入端没有掉电时，所述掉电监测模块3的掉电信号输出端输出高电平，反之，当数据监测模块3的1号电源输入端掉电，所述掉电监测模块3的掉电信号输出端输出低电平并传送给系统数据处理模块4，从而启动系统数据处理模块4进行数据保存工作。
上述实施方式提供的机器人控制系统掉电保存电路，在正常情况下，掉电监测模块3由系统供电模块1供电，而当系统掉电时，则由掉电稳压模块2进行供电，实现这种电源切换功能的方法有多种，此处作为优选地，采用以下简单的电路连接方式：所述掉电监测模块3还包括接触器KM1，所述接触器KM1的线圈与常闭开关串联接入掉电监测模块3的1号电源输入端，所述接触器KM1的常开开关接入掉电监测模块3的2号电源输入端；所述系统数据处理模块4包括接触器KM2，所述接触器KM2的线圈与常闭开关串联接入系统数据处理模块4的1号电源输入端，所述接触器KM2的常开开关接入系统数据处理模块4的2号电源输入端；当系统供电模块1没有掉电时，接触器KM1、KM2的常闭开关保持闭合状态，接触器KM1、KM2的常开开关保持断开状态，掉电监测模块3的1号电源输入端与系统数据处理模块4的1号电源输入端均有电源信号输入，即系统供电模块1为掉电监测模块3和系统数据处理模块4供电，而掉电监测模块3的2号电源输入端与系统数据处理模块4的2号电源输入端均没有有电源信号输入；当系统供电模块1掉电时，接触器KM1、KM2的常闭开关断开，接触器KM1、KM2的常开开关闭合，掉电监测模块3的1号电源输入端与系统数据处理模块4的1号电源输入端均没有电源信号输入，而掉电监测模块3的2号电源输入端与系统数据处理模块4的2号电源输入端均有电源信号输入，即掉电稳压模块1为掉电监测模块3和系统数据处理模块4供电。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。