本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種舵機主板控制電路以及機器人。

背景技術(shù)：

隨著科技的進步，機器人技術(shù)得到了極大地發(fā)展，其已經(jīng)逐漸地走進了人們的日常生活中。在機器人技術(shù)中，舵機主板控制電路是其重要的組件，控制著機器人執(zhí)行各種操作。

舵機主板控制電路中主控電路板根據(jù)獲取的電機電流發(fā)出控制信號以控制電機的轉(zhuǎn)動，但是，現(xiàn)有技術(shù)的舵機控系統(tǒng)中主控電路板對于電機電流的采集不夠精準，影響主控芯片發(fā)出控制電機停止轉(zhuǎn)動或改變轉(zhuǎn)速的判斷指令，進而導(dǎo)致舵機的轉(zhuǎn)動角度出現(xiàn)偏差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種舵機主板控制電路以及機器人，能有效提高電機電流信息采集的精準度，從而提高主控芯片控制舵機轉(zhuǎn)動的精準度。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種舵機主板控制電路，應(yīng)用于一舵機，該舵機主板控制電路包括：主控芯片，包括第一反饋引腳；驅(qū)動芯片，驅(qū)動芯片與主控芯片連接，以接收主控芯片輸出的控制信號，并根據(jù)控制信號而輸出驅(qū)動信號至舵機的電機以控制電機的轉(zhuǎn)動；驅(qū)動芯片進一步包括電流感應(yīng)引腳，以感應(yīng)電機的電流信息；采集芯片，包括第一輸入引腳、第二輸入引腳及輸出引腳，采集芯片的第一輸入引腳與電流感應(yīng)引腳連接，以采集電流信息；采集芯片的第二輸入引腳通過一第一電容接地，采集芯片的輸出引腳通過一第一電阻而連接至主控芯片的第一反饋引腳，以將采集的電機的電流信息反饋至主控芯片。

其中，主控芯片還包括第一輸出引腳和第二輸出引腳；驅(qū)動芯片還包括第一輸入引腳、第二輸入引腳、第一輸出引腳和第二輸出引腳；其中，驅(qū)動芯片的第一輸入引腳和第二輸入引腳分別通過一第二電阻和一第三電阻而連接至主控芯片的第一輸出引腳和第二輸出引腳，以接收主控芯片的控制信號；驅(qū)動芯片的第一輸出引腳和第二輸出引腳分別與電機連接，以將驅(qū)動芯片根據(jù)接收的控制信號而產(chǎn)生的驅(qū)動信號輸出至電機，以驅(qū)動電機進行轉(zhuǎn)動。

其中，驅(qū)動芯片中的電流感應(yīng)引腳進一步通過一第四電阻而接地。

其中，采集芯片的第一輸入引腳進一步通過一第二電容而接地，采集芯片的輸出引腳進一步通過一第三電容接地。

其中，舵機主板控制電路還包括與主控芯片相連的角度采集及控制芯片，角度采集及控制芯片用于采集舵機旋轉(zhuǎn)的角度信息并將角度信息反饋至主控芯片，主控芯片根據(jù)反饋的角度信息而發(fā)出角度控制信號至角度采集及控制芯片，以通過角度采集及控制芯片而控制舵機的偏轉(zhuǎn)的角度。

其中，角度采集及控制芯片為磁編碼芯片，磁編碼芯片根據(jù)磁場變化而采集舵機偏轉(zhuǎn)的角度信息，且磁編碼芯片進一步包括反饋引腳、第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳；主控芯片進一步包括第二反饋引腳、第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳；其中，磁編碼芯片的反饋引腳連接主控芯片的第二反饋引腳以將舵機偏轉(zhuǎn)的角度信息反饋至主控芯片，而主控芯片的第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳分別與磁編碼芯片的第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳連接，以將主控芯片根據(jù)反饋的舵機偏轉(zhuǎn)的角度信息而產(chǎn)生的角度控制信號輸出至磁編碼芯片，以通過磁編碼芯片而控制舵機偏轉(zhuǎn)的角度。

其中，舵機主板控制電路還包括與主控芯片相連的通訊芯片，通訊芯片進一步與上位機連接，用于維持主控芯片與上位機的通訊。

其中，舵機主板控制電路還包括與主控芯片相連的溫度采集芯片，溫度采集芯片用于采集驅(qū)動電機的溫度，若所采集到的驅(qū)動電機的溫度大于一預(yù)設(shè)閾值，則主控芯片控制驅(qū)動電機停止旋轉(zhuǎn)，或降低驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)的速度。

其中，舵機主板控制電路還包括與主控芯片相連的電源芯片和電量檢測芯片；其中，電源芯片用于為舵機提供電源；電量檢測芯片用于采集舵機內(nèi)部一電池的電量。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種機器人，該機器人包括中央處理器、can總線以及多個舵機，每個舵機包括前述的舵機主板控制電路，每個舵機主板控制電路通過can總線與中央處理器進行信號傳輸。

本發(fā)明舵機主板控制電路通過驅(qū)動芯片的電流感應(yīng)端感應(yīng)電機的電流信息，并將該電流信息輸出至采集芯片的電流信息采集端，采集芯片進一步將該電流信息反饋至主控芯片以控制電機的轉(zhuǎn)動，能有效提高電機電流信息采集的精準度，并將該電流信息迅速反饋至主控芯片，從而提高主控芯片控制電機轉(zhuǎn)動的精準度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，進一步可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。其中：

圖1是本發(fā)明舵機一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的一電路示意圖；

圖3是本發(fā)明舵機主板控制電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中主控芯片與角度采集及控制芯片的一電路示意圖；

圖5是本發(fā)明機器人一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明舵機主板控制電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的舵機主板控制電路10應(yīng)用于舵機20，舵機20可以應(yīng)用于機器人、無人機，但不僅限于此。本實施例的舵機主板控制電路10包括主控芯片100、驅(qū)動芯片101以及采集芯片102。

具體地，驅(qū)動芯片101與主控芯片100連接，以接收主控芯片100輸出的控制信號，并根據(jù)控制信號而輸出驅(qū)動信號至舵機20的電機11以控制電機11的轉(zhuǎn)動。由于電機11的轉(zhuǎn)動角度與其接收的驅(qū)動信號的強度對應(yīng)，且電機11接收的驅(qū)動信號強度越大，其轉(zhuǎn)動角度越大，因此主控芯片100可以通過控制輸出控制信號的強度經(jīng)驅(qū)動芯片101控制電機11的轉(zhuǎn)動角度，進而控制舵機的運動。驅(qū)動芯片101進一步包括電流感應(yīng)引腳1，以感應(yīng)電機11的電流信息。

采集芯片102包括第一輸入引腳1、第二輸入引腳2及輸出引腳3，具體地，采集芯片102的第一輸入引腳1與所述驅(qū)動芯片101的電流感應(yīng)引腳1連接，以采集電流信息，采集芯片102的第二輸入引腳2通過第一電容c1接地，采集芯片102的輸出引腳3通過第一電阻r1而連接至主控芯片100的第一反饋引腳1，以將采集的電機11的電流信息反饋至主控芯片100。

主控芯片100通過判斷當前偵測到的該電流信息是否在預(yù)設(shè)電流閾值范圍內(nèi)，進一步確認電機11的轉(zhuǎn)動角度是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如果不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則經(jīng)驅(qū)動芯片101向電機11發(fā)出停止轉(zhuǎn)動的控制信號，從而控制電機11的轉(zhuǎn)動。

通過上述方式，驅(qū)動芯片的電流感應(yīng)端感應(yīng)電機的電流信息，并將該電流信息輸出至采集芯片的電流信息采集端，采集芯片進一步將該電流信息反饋至主控芯片以控制電機的轉(zhuǎn)動，能有效提高電機電流信息采集的精準度，并將該電流信息迅速反饋至主控芯片，從而提高主控芯片控制電機轉(zhuǎn)動的精準度。

請進一步參閱圖2，圖2是圖1的一電路示意圖。

具體地，主控芯片100還包括第一輸出引腳1、第二輸出引腳2、第一反饋引腳3；驅(qū)動芯片101還包括第一輸入引腳2、第二輸入引腳3、第一輸出引腳4和第二輸出引腳5；電機11包括第一驅(qū)動端110與第二驅(qū)動端111。

進一步，驅(qū)動芯片101的第一輸入引腳2和第二輸入引腳3分別通過第二電阻r2和第三電阻r3而連接至主控芯片100的第一輸出引腳2和第二輸出3引腳，以接收主控芯片100的控制信號；驅(qū)動芯片101的第一輸出引腳3和第二輸出引腳4分別與電機11的第一驅(qū)動端110和第二驅(qū)動端111連接，以將驅(qū)動芯片101根據(jù)接收的控制信號而產(chǎn)生的驅(qū)動信號輸出至電機11，以驅(qū)動電機11進行轉(zhuǎn)動。在一實施例中，控制信號可以是交流電信號。

驅(qū)動芯片101的電流感應(yīng)引腳1用于感應(yīng)電機11的電流信息，與采集芯片102的第一輸入引腳1連接，以將感應(yīng)的電流信息傳遞至驅(qū)動芯片101。同時，驅(qū)動芯片101的電流感應(yīng)引腳1進一步通過第四電阻r4接地。

采集芯片102的第一輸入引腳1進一步通過第二電容c2接地，采集芯片102的輸出引腳3進一步通過第三電容c3接地。

主控芯片100通過判斷當前偵測到的該電流信息是否在預(yù)設(shè)電流閾值范圍內(nèi)，進一步確認電機11的轉(zhuǎn)動角度是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如果不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則經(jīng)驅(qū)動芯片101向電機11發(fā)出停止轉(zhuǎn)動的控制信號，從而控制電機11的轉(zhuǎn)動。

本實施例各芯片的引腳標號、位置以及連接關(guān)系僅為示例，具體可根據(jù)需要決定。

請參閱圖4，圖4是本發(fā)明舵機主板控制電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。與上一實施例舵機中舵機主板控制電路相比，本實施例的舵機主板控制電路10還包括角度采集及控制芯片103、通訊芯片104、電源芯片105、電量檢測芯片106以及溫度采集芯片107。

具體地，角度采集及控制芯片103與主控芯片100連接，用于采集舵機20旋轉(zhuǎn)的角度信息并將角度信息反饋至主控芯片100，主控芯片100根據(jù)反饋的角度信息而發(fā)出角度控制信號至角度采集及控制芯片103，以通過角度采集及控制芯片103而控制舵機20的偏轉(zhuǎn)的角度。角度采集及控制芯片103可以為磁編碼器，用于根據(jù)電機11旋轉(zhuǎn)時的磁場變化獲取舵機20轉(zhuǎn)動的角度信息；角度采集及控制芯片103也可以是電位器構(gòu)成，根據(jù)電機11的位置變化獲取舵機20轉(zhuǎn)動的角度信息，但不僅限于此。

請一并參閱圖4，圖4是圖3中主控芯片與角度采集及控制芯片一電路示意圖。在本實施例中，角度采集及控制芯片103為磁編碼芯片。

具體地，磁編碼芯片103包括反饋引腳mosi、第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳miso和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳cs；主控芯片100進一步包括第二反饋引腳4、第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳5和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳6；

磁編碼芯片103的反饋引腳mosi連接主控芯片100的第二反饋引腳4以將舵機20偏轉(zhuǎn)的角度信息反饋至主控芯片100，而主控芯片100的第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳5和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳6分別與磁編碼芯片103的第一偏轉(zhuǎn)角度控制引腳miso和第二偏轉(zhuǎn)角度控制引腳cs連接，以將主控芯片100根據(jù)反饋的舵機20偏轉(zhuǎn)的角度信息而產(chǎn)生的角度控制信號輸出至磁編碼芯片103，以通過磁編碼芯片103而控制舵機20偏轉(zhuǎn)的角度。

繼續(xù)參見圖3，通訊芯片104與主控芯片100以及上位機連接，用于維持所述主控芯片與上位機的通訊。具體地，通訊芯片104用于與上一級和/或下一級舵機進行通訊，接收來自與舵機20相連的一上一級舵機的識別號或識別號及動作指令信息，或傳遞與舵機20相連的一下一級舵機的識別號或識別號及動作指令信息。

進一步，在舵機20初始化時，主控芯片100通過通訊芯片104接收上一級舵機分配給本級舵機20分配的識別號，同時接收動作指令信息，并傳輸至主控芯片100；以及傳遞向下一級舵機分配的相應(yīng)的識別號，同時傳輸動作指令信息，能夠完成所有舵機20初始化過程中的識別號的依次分配，避免舵機20的識別號固定而導(dǎo)致組裝不便。

在舵機20正常工作時，主控芯片100通過通訊芯片104與上一級舵機和/或下一級舵機進行半雙工通訊，以傳輸對應(yīng)的識別號和動作指令信息。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以只傳輸動作指令信息，并在該動作指令信息中攜帶對應(yīng)的識別號。

電源芯片105和電量檢測芯片106分別與主控芯片100連接。具體地，電量檢測芯片106用于檢測舵機20內(nèi)部一電池的電量，并傳輸至主控芯片100，主控芯片100進一步根據(jù)電池的電量控制舵機20中電機11的旋轉(zhuǎn)。電源芯片105用于為舵機20提供電源，在本發(fā)明實施例中，電源芯片13優(yōu)選為可以為舵機20提供5v以及3.3v的電源電壓。

溫度采集芯片107與主控芯片100連接，用于采集電機11的溫度，若所采集到的電機11的溫度大于一預(yù)設(shè)閾值，則主控芯片100控制電機11停止旋轉(zhuǎn)，或降低電機11旋轉(zhuǎn)的速度。其中，預(yù)設(shè)閾值可以根據(jù)需要設(shè)置，在此不作限制。

本發(fā)明還提供一種機器人，如圖5所示，機器人包括多個舵機20、中央處理器21以及can總線22。每個舵機20包括如上所述的舵機主板控制電路10，亦即包括了前文所述的舵機主板控制電路10所有的元件，以及對應(yīng)的連接關(guān)系，在此不再贅述。每個舵機主板控制電路10通過can總線22與中央處理器21進行通訊。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。