一种树障激光清除装置的控制器的制作方法

本实用新型涉及一种激光清除装置控制器，具体是一种树障激光清除装置的控制器，属于输变电线路清障技术领域。

背景技术：

随着电力线路的铺设，越来越多的输电线路会面临树木逐渐生长以及线路上的塑料袋等异物的威胁到输电线路的运行安全的问题；为此，各级电力部门每年都会投入大量人力物力对这些树障进行清除，激光相较于传统的清障方法，表现为更加便利、安全，被电力部门大量使用；对于激光器功率的调节，传统的做法是通过人工修正驱动电路反馈环路的采样电阻来实现，这样的功率调节过程繁琐，费时费力；因此对激光的控制需具备操作简单、功率可调要求，所以设计一种结构简单、操作可靠的激光控制器对于精准控制激光清除树具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种树障激光清除装置的控制器，通过设置开锁模块和急停模块作为双重保险，增强了人工操作控制中的安全性；通过旋转编码器和微处理器的结合，可以根据需求分成多种档位来调节激光器的功率，针对不同的树障采用不同的功率档位进行处理，提高了工作效率，具有良好的经济价值和实用价值。

针对现有技术存在的问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种树障激光清除装置的控制器，包括电源模块、接口模块、微控制单元模块和稳压模块；

所述电源模块包括电池模块、电源接口和电源转换模块；所述接口模块包括串行接口模块、八路总线收发器模块；所述微控制单元模块包括微处理器、开锁模块、启动模块、急停模块、功率调节模块和故障显示模块；

所述电池模块的电能输出端电性连接电源转换模块，所述电源接口电性连接在所述电源转换模块上；

所述串行接口模块电性连接所述八路总线收发器模块，所述八路总线收发器模块电性连接所述微处理器；

所述开锁模块、启动模块、急停模块、功率调节模块和故障显示模块五者均电性连接所述微处理器，所述稳压模块的电能输入端电性连接所述电源转换模块的电能输出端,所述稳压模块的电能输出端电性连接所述微控制单元模块。

进一步地，所述稳压模块为固定正电压低压降稳压器，所述串行接口模块为db25串行接口；所述电源转换模块为ynd5-24s05电源模块，所述八路总线收发器模块为八路总线收发器和双向电平转换74lvc4245a。

进一步地，所述功率调节模块为旋转编码器。

进一步地，所述电池模块为蓄电池或锂电池。

本实用新型的有益效果是：

(1)通过设置开锁模块和急停模块作为双重保险，增强了人工操作控制中的安全性。

(2)通过旋转编码器和微处理器的结合，可以根据需求分成多种档位来调节激光器的功率，针对不同的树障采用不同的功率档位进行处理，大大提升了工作效率，具有良好的经济价值和实用价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电源转换模块电路图；

图3为本实用新型中微处理器的晶振电路图；

图4为本实用新型中微处理器的程序下载模块电路图；

图5为本实用新型中开锁模块的电路图；

图6为本实用新型中启动模块的电路图；

图7为本实用新型中急停模块的电路图；

图8为本实用新型中功率调节模块的电路图

图9为本实用新型中故障显示模块中电源灯指示电路图；

图10为本实用新型中发光二极管连接所述故障显示模块中的电路图；

图11为本实用新型稳压模块电路图；

图12为本实用新型稳压模块滤波电路图。

图中：1-电源模块；11-电池模块；12-电源转换模块；13-电源接口；2-接口模块；21-串行接口模块；22-八路总线收发器模块；3-微控制单元模块；31-微处理器；32-开锁模块；33-启动模块；34-急停模块；35-功率调节模块；36-故障显示模块；4-稳压模块。

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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

结合图1可知，该控制器包括电源模块1、接口模块2、微控制单元模块3和稳压模块4；所述电源模块1包括电池模块11、电源接口13和电源转换模块12；所述接口模块2包括串行接口模块21、八路总线收发器模块22；所述微控制单元模块3包括微处理器31、开锁模块32、启动模块33、急停模块34、功率调节模块35和故障显示模块36。

所述电池模块11的电能输出端电性连接电源转换模块12，所述电源接口13电性连接在所述电源转换模块12上；所述电池模块11为采用锂电池，同时也可以采用蓄电池代替，电池模块上还接有充电口，当电池模块11电量不足时，通过该充电口为所述电池模块11充电。

所述串行接口模块21电性连接所述八路总线收发器模块22，所述八路总线收发器模块22电性连接所述微处理器31；所述开锁模块32、启动模块33、急停模块34、功率调节模块35和故障显示模块36五者均电性连接所述微处理器31，所述稳压模块4的电能输入端电性连接所述电源转换模块12的电能输出端,所述稳压模块4的电能输出端电性连接所述微控制单元模块4。

所述电源转换模块12为ynd5-24s05电源模块，所述串行接口模块21为db25串行接口，所述八路总线收发器模块22为八路总线收发器和双向电平转换74lvc4245a，所述稳压模块4采用固定正电压低压降稳压器。

所述串行接口模块21电性连接所述八路总线收发器模块22,所述db串行接口模块中的ld0至ld7这8个引脚在74lvc4245a上；所述stm32f405rgt6上ud0至ud7这8个引脚电性连接在74lvc4245a上。

在微控制单元模块3中：所述开锁模块32和所述启动模块33均电连接在3v电源与所述微处理器31的24号引脚之间，所述急停模块34接在3v电源与所述微处理器31的25号引脚之间；所述功率调节模块35接在stm32f405rgt632的26号引脚上，故障显示模块36的绿led灯接到所述微处理器31的56号引脚，红led灯接到所述微处理器31的27号引脚。

图2是电源转换模块12的电路图，该模块把所述电池模块11输出的24v电压转换为5v电压输出，把所述电源接口输入的24v电压转换为5v电压输出。

图3是所述微处理器31最小系统中的晶振电路，晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号；通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。

图4是所述微处理器31下载程序的接口电路图，通过该模块实现微处理器的程序写入。

图5是开锁模块32的电路图，这个模块是为了安全性而设定，利用钥匙型控制开关，当关断时，激光器不能发射激光，只有控制开关闭合且按下发射按钮，激光器才能发射激光。

图6是启动模块33的电路图，当按下启动模块的按键，激光便发射出去，再次按下，激光便停止发射。

图7是急停模块34的电路图，这个模块同样是为了安全性而设定，紧急停止按钮就是当发生紧急情况的时候可以通过快速按下此模块的按钮来达到保护的措施，按下急停按钮，激光便不能发射。

图8是功率调节模块35的电路图，所述功率调节模块35采用旋转编码器电性连接所述微处理器31的从33到44号引脚上，可以把输出功率从10％到调整到100％；该旋转编码器分为12的档位来调节功率输出。

图9是故障显示模块35中电源灯指示电路图，三极管触发电路相当于一个开关，当无输入信号时，三极管截至，这时三极管相当于开关断开的情况；当输入端加上信号(例如为5v)时，三极管处于饱和状态，这时候相当于开关接通的情况。

图10是发光二极管连接所述故障显示模块35中的电路图，发光二极管的作用是为了显示激光器是否发射出激光，当激光器处于发射激光状态，此时ledsys处于高电平，二极管会发光，提醒工作人员正在发射激光；当激光器处于发休眠状态，此时ledsys处于低电平，二极管会熄灭，提醒工作人员没有发射激光。

图11为稳压模块4的电路图，该模块把所述电源转换模块12输出的5v电压转换为所述微控制单元模块3所需要的3.3v电压。

图12为所述稳压模块4中滤波电路，该模块可以去除谐波的作用，是对于3.3v电压输出进行滤波，滤除高次谐波。

该自动化装置工作原理为：当需要对输电线路中的障碍物进行清除时，把激光器接入该控制器的串行接口模块21，然后把电源接口13接入到外部220v转24v电源上，如果工作环境没有外部220v转24v外接电源，则打开电池模块11电源，然后打开开锁模块32钥匙型控制开关，再打开启动模块33便可以把激光器打开；如果需要清理枯枝废纸，塑料等障碍时，通过功率调节模块即转动旋转编码器把功率调节到5-50毫瓦之间即可把障碍物烧毁，如果要清理树枝，可根据树枝的粗细执行调整，转动旋转编码器把功率调节在50-1000毫瓦范围内即可把障碍物烧毁，如果当发生紧急情况的时候快速按下急停模块34的急停按钮，激光器便停止发射；当激光器处于正常工作状态，所述故障显示模块36的绿led灯亮，当激光器发生故障时所述故障显示模块36的红色led灯亮；当工作完毕时，关闭开锁启动模块32。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型原理和实质的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。