畜牧養殖智能消毒機器人控制系統電路模塊設計

　　畜牧養殖智能消毒機器人控制系統由機器人智能控制模塊、監視模塊、及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊模塊等三大部分組成。工作過(guò)程是通過(guò)接入互聯(lián)網(wǎng)的手機或者微型計算機客戶(hù)端通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )向遠程的機器人發(fā)送控制指令代碼，期間傳輸信號由發(fā)送端使用加密狗加密。當信號經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到接收終端時(shí)，智能消毒機器人網(wǎng)絡(luò )模塊把接收的指令傳送到處理器，處理器指示驅動(dòng)模塊驅動(dòng)智能消毒機器人執行動(dòng)作。

　　MAX232轉換電平

　　由于編程及調試控制器電腦與處理器間的電平定義不同，采用MAX232進(jìn)行電平的轉換，其外圍電路主要有電源供電部分。

　　MAX232電平轉換模塊用來(lái)把電腦端的RS232信號處理得到TTL電平，實(shí)現電腦和處理器及GPRS模塊之間的通信電路如圖2所示。

　　GPRS外圍網(wǎng)絡(luò )模塊

　　GPRS模塊第15管腳必須持續3s的低電平才能實(shí)現模塊的啟動(dòng)。本文采用的是軟件模擬低電平GPRS模塊啟動(dòng)。關(guān)機電路同樣是管腳持續低電平3s，電路如圖3所示。

　　GPRS模塊第35腳是一個(gè)工作狀態(tài)指示燈接口，狀態(tài)表示分別為：亮1s滅1s為啟動(dòng)搜索信號；亮1s滅2s為信號正常；持續點(diǎn)亮為有數據輸入或者輸出。其工作原理圖如圖4（a）所示。圖4（b）為GPRS模塊SIM卡連接示意圖。

　　GPRS 模塊串口工作方式的電平為T(mén)TL電平，所以GPRS模塊和控制核心處理器的連接可以是直接連接。但考慮到模塊的調試及程序的燒錄，所以在GPRS模塊與處理器連接處使用轉接開(kāi)關(guān)。以此完成電腦到處理器的通信、GPRS模塊到電腦的通信。
　

　　監視電路模塊

　　監視模塊采用的是普通高清視頻攝像頭，分辨率達1024&TImes;768。視頻采用PAL模式傳輸經(jīng)處理器處理，通過(guò)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)把圖像傳輸到客戶(hù)端，其電路圖如圖6（a）所示。攝像頭的各方位由單片機驅動(dòng)舵機來(lái)實(shí)現，舵機驅動(dòng)電路如圖6（b）所示。

　　驅動(dòng)電路模塊

　　驅動(dòng)模塊采用的驅動(dòng)芯片為L(cháng)298N，該芯片功率大，電源可直接采用12V。單個(gè)芯片可以控制兩個(gè)直流電機，本文采用兩片L298N以實(shí)現智能消毒機器人的各方位移動(dòng)。電路如圖7所示。

　　電源電路模塊

　　電源部分采用的是12V直流鋰電池，功率為10W。對各個(gè)模塊部分進(jìn)行分別供電。穩壓管采用的是7805。由于GPRS對電源要求特別高，所以單獨采用一個(gè)LM2941S對其供電。

　　wf8000 WIFI模塊是華為公司生產(chǎn)的一種專(zhuān)門(mén)用于嵌入式系統的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )模塊。模塊符合802．11b標準，芯片采用prism3．0。原理圖如圖8所示。

　　利用本控制系統，可以實(shí)現機器人的遠程控制及工作環(huán)境實(shí)時(shí)監控。結合消毒機械裝置可以實(shí)現在特殊工作環(huán)境下的智能遠程控制消毒工作。在畜牧養殖等一些環(huán)境較差的場(chǎng)所可以代替人工作實(shí)現更多的功能，為養殖工作帶來(lái)便利。