本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)控制電路，具體是一種水上作業(yè)釋放器自動(dòng)控制電路。

背景技術(shù)：

人類對(duì)海洋的探索、開(kāi)發(fā)和利用離不開(kāi)設(shè)備的吊裝、釋放，如：“信標(biāo)、換能器、水下探測(cè)儀器、定位設(shè)備等”。目前國(guó)內(nèi)在水上作業(yè)對(duì)設(shè)備的吊裝、釋放全部采用人工拉線控制機(jī)械部件達(dá)到吊裝、釋放設(shè)備的目的，這種方式需要多人協(xié)同合作方可達(dá)到預(yù)期目的，具有風(fēng)險(xiǎn)大，不確定因素多，效率低等弊端。遇到風(fēng)浪和設(shè)備比較重時(shí)控制難度大，不但給實(shí)驗(yàn)人員帶來(lái)了危險(xiǎn)，也影響了試驗(yàn)進(jìn)度和設(shè)備的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種水上作業(yè)釋放器自動(dòng)控制電路，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種水上作業(yè)釋放器自動(dòng)控制電路，包括遙控手柄部分和主機(jī)控制部分，所述遙控手柄部分包括遙控器發(fā)射/接收模塊、數(shù)據(jù)回傳預(yù)警電路、電源低壓警示電路和電源供電電路，所述主機(jī)控制部分包括主機(jī)發(fā)射/接收模塊、H橋邏輯控制電路、H橋驅(qū)動(dòng)電路、自限位直線電機(jī)、電子開(kāi)關(guān)電路、直線電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路、電源低壓警示電路、延時(shí)電路、電機(jī)釋放軸位置取樣電路和電源供電電路。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案：所述遙控器發(fā)射/接收模塊分別連接數(shù)據(jù)回傳預(yù)警電路和電源供電電路，數(shù)據(jù)回傳預(yù)警電路還連接電源供電電路，電源供電電路還連接電源低壓警示電路。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案：所述主機(jī)發(fā)射/接收模塊分別連接H橋邏輯控制電路和電子開(kāi)關(guān)電路，H橋邏輯控制電路還連接H橋驅(qū)動(dòng)電路，H橋驅(qū)動(dòng)電路還分別連接直線電機(jī)和直線電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路，所述電子開(kāi)關(guān)電路還分別連接延時(shí)電路、電源低壓警示電路、直線電機(jī)和直線電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路和電機(jī)釋放軸位置取樣電路，電機(jī)釋放軸位置取樣電路還連接直線電機(jī)，電源低壓警示電路還連接電源供電電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本“水上作業(yè)釋放器自動(dòng)控制電路” 采用2.4G遙控模塊發(fā)射操作指令，通過(guò)邏輯控制電路、H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、釋放器輸出軸位置預(yù)警電路、電源電壓監(jiān)控電路、延時(shí)電路等完成對(duì)釋放器遠(yuǎn)距離控制和工作狀態(tài)的信息實(shí)時(shí)采集。解決了目前水上作業(yè)設(shè)備吊放存在的問(wèn)題，不僅能保證試驗(yàn)設(shè)備安全吊放和作業(yè)人員的安全，更能提高設(shè)備對(duì)預(yù)定目標(biāo)投放的準(zhǔn)確性和縮短試驗(yàn)周期。釋放器采用遠(yuǎn)距離遙控設(shè)計(jì)，減少參與吊放人員的數(shù)量，有效的保證了吊放過(guò)程中工作人員的操作安全。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回系統(tǒng)讓工作人員實(shí)時(shí)了解釋放器的工作狀態(tài)是否正常，電機(jī)釋放軸位置是否完全釋放到位。避免了工作人員對(duì)設(shè)備吊裝和釋放判斷操作失誤，保證了實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和工作人員的安全以及設(shè)備的安全。避免了國(guó)外類似產(chǎn)品在釋放設(shè)備過(guò)程中，需要通過(guò)工作人員觀察被釋放設(shè)備是否浮出水面來(lái)判斷設(shè)備是否釋放成功的弊端；電源電壓監(jiān)控報(bào)警電路，在電源電壓下降到預(yù)設(shè)值時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)將低電壓數(shù)據(jù)信號(hào)回傳到遙控器上，提醒工作人員及時(shí)更換電源。同時(shí)也避免了國(guó)外類似產(chǎn)品需要工作人員定期拆機(jī)檢測(cè)電壓帶來(lái)的不便。

附圖說(shuō)明

圖1為水上作業(yè)釋放器遙控手柄部分的模塊圖；

圖2為水上作業(yè)釋放器主機(jī)控制部分的模塊圖；

圖3為水上作業(yè)釋放器遙控手柄部分的電路圖；

圖4為水上作業(yè)釋放器主機(jī)控制部分的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-4，一種水上作業(yè)釋放器自動(dòng)控制電路，包括遙控手柄部分和主機(jī)控制部分，所述遙控手柄部分包括遙控器發(fā)射/接收模塊、數(shù)據(jù)回傳預(yù)警電路、電源低壓警示電路和電源供電電路，所述主機(jī)控制部分包括主機(jī)發(fā)射/接收模塊、H橋邏輯控制電路、H橋驅(qū)動(dòng)電路、自限位直線電機(jī)、電子開(kāi)關(guān)電路、直線電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路、電源低壓警示電路、延時(shí)電路、電機(jī)釋放軸位置取樣電路和電源供電電路。

遙控器發(fā)射/接收模塊分別連接數(shù)據(jù)回傳預(yù)警電路和電源供電電路，數(shù)據(jù)回傳預(yù)警電路還連接電源供電電路，電源供電電路還連接電源低壓警示電路。

主機(jī)發(fā)射/接收模塊分別連接H橋邏輯控制電路和電子開(kāi)關(guān)電路，H橋邏輯控制電路還連接H橋驅(qū)動(dòng)電路，H橋驅(qū)動(dòng)電路還分別連接直線電機(jī)和直線電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路，所述電子開(kāi)關(guān)電路還分別連接延時(shí)電路、電源低壓警示電路、直線電機(jī)和直線電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路和電機(jī)釋放軸位置取樣電路，電機(jī)釋放軸位置取樣電路還連接直線電機(jī)，電源低壓警示電路還連接電源供電電路。

本實(shí)用新型的工作原理是：一、鎖閉過(guò)程的工作原理:

本釋放器自動(dòng)控制系統(tǒng)有兩組發(fā)射（TX）、接收（RX）模塊,一組在遙控器單元里面即U1A（TX）U1B(RX)見(jiàn)附圖三；另一組在主機(jī)控制單元里面即U7A（TX）、U7B（RX）見(jiàn)附圖四。U1A發(fā)射的指令信號(hào)由U7B接收；U7A發(fā)射的指令信號(hào)由U1B接收。發(fā)射模塊U1A、U7A的發(fā)射端口A1—A6低電平有效。發(fā)射模塊U1A、U7A的發(fā)射端口A1—A6與接收模塊U1B、U7B的輸出端口B1—B6對(duì)應(yīng)。R1和LED1組成發(fā)射模塊U1A的發(fā)射狀態(tài)指示電路，R13、LED3組成了主機(jī)發(fā)射模塊U7A的發(fā)射狀態(tài)指示電路。

當(dāng)斷開(kāi)“釋放鍵K1”，閉合“鎖閉鍵K2”時(shí)，U1A發(fā)射模塊（TX）的發(fā)射端口A1處于高電平，A2發(fā)射端口處于低電平（A1---A6發(fā)射端口低電平有效），A2端口發(fā)射指令信號(hào)，此時(shí)相對(duì)應(yīng)的接收模塊U7B（RX）接收到A2發(fā)射端口發(fā)出的指令信號(hào)后，在B2輸出端口輸出高電平；由于發(fā)射模塊U1A的A1端口處于高電平不發(fā)射指令信號(hào)，所以相對(duì)應(yīng)的接收模塊U7B輸出端口B1輸出低電平。此時(shí)U7B（RX）的B1輸出端口輸出低電平，B2輸出端口輸出高電平。與B1端口相連接的與非門(mén)電路U8A輸入端輸入低電平，輸出端高電平，與非門(mén)電路U9A輸入端高電平，輸出端低電平，MOS管Q6導(dǎo)通，Q5截止；與B2端口相連接的與非門(mén)電路U8B輸入端輸入高電平，輸出端輸出低電平，與非門(mén)電路U9B 輸入端低電平，輸出端高電平，MSO管Q4導(dǎo)通，Q7截止。此時(shí)電流通過(guò)電源正極→Q6→電機(jī)a端正極→電機(jī)b端負(fù)極→Q4→地流動(dòng)，設(shè)此時(shí)電機(jī)為正傳，此時(shí)電機(jī)輸出軸做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電機(jī)輸出軸到達(dá)預(yù)設(shè)的鎖閉位置時(shí)停止，鎖閉工作過(guò)程結(jié)束。由于此直線電機(jī)內(nèi)部安裝有雙向限位裝置，所以電機(jī)輸出軸到達(dá)鎖閉狀態(tài)后電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

在電機(jī)M1開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)“電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路”獲得ａ點(diǎn)為高電位，ｂ點(diǎn)為低電位的取樣信號(hào)，通過(guò)電阻R21、R22送到光電耦合器U11的輸入端1腳為正2腳為負(fù)信號(hào)電壓，此時(shí)D7反向偏置截止，D8正向偏置而發(fā)光，其內(nèi)置光敏三極管導(dǎo)通，輸出端4腳由高電平變成低電平，與此相連接的與非門(mén)電路U10A輸入端也是低電平，輸出端高電平，通過(guò)電阻R14使三級(jí)管Q8基極高電位導(dǎo)通，集電級(jí)低電位，發(fā)射模塊U7A（AX）發(fā)射端口A1低電平，開(kāi)始發(fā)射指令信號(hào)給遙控器手柄的接收模塊U1B，U1B收到指令信號(hào)后，在B1輸出端口輸出高電平，通過(guò)D3二級(jí)管使與門(mén)電路U2A輸入端高電平，輸出端高電平，輸出端高電平通過(guò)電阻R5使振蕩器U3供電三級(jí)管Q1導(dǎo)通，振蕩器U3通電工作，此時(shí)蜂鳴器LS1發(fā)出周期為1S，占空比為1:1的預(yù)警信號(hào)，通知工作人員電機(jī)工作狀態(tài)正常。

二、釋放過(guò)程的工作原理:

當(dāng)閉合“釋放鍵K1”，斷開(kāi)“鎖閉鍵K2”時(shí)，U1A發(fā)射模塊（TX）的發(fā)射端口A1處于低電平，A2發(fā)射端口處于高電平（A1---A6發(fā)射端口低電平有效），A1端口發(fā)射指令信號(hào)，此時(shí)相對(duì)應(yīng)的接收模塊U7B（RX）接收到發(fā)射模塊U1A發(fā)射端口A1發(fā)出來(lái)的指令信號(hào)，在B1輸出端口輸出高電平；由于發(fā)射模塊U1A的A2端口處于高電平不發(fā)射指令信號(hào)，所以相對(duì)應(yīng)的接收模塊U7B輸出端口B2輸出低電平。此時(shí)U7B（RX）的B1輸出端口輸出高電平，B2輸出端口輸出低電平。與B1端口相連接的與非門(mén)電路U8A輸入端輸入高電平，輸出端低電平，與非門(mén)電路U9A輸入低電平，輸出高電平，MOS管Q5導(dǎo)通，Q6截止；與B2端口相連接的與非門(mén)電路U8B輸入端輸入低電平，輸出端輸出高電平，U9B輸入端高電平，U9B輸出端低電平，MSO管Q7導(dǎo)通，Q4截止。此時(shí)電流通過(guò)電源正極→Q7→電機(jī)b端負(fù)極→電機(jī)a端正極→Q5→地流動(dòng)，設(shè)此時(shí)電機(jī)為反傳。此時(shí)電機(jī)輸出軸做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電機(jī)輸出軸到達(dá)預(yù)設(shè)的釋放位置時(shí)停止，釋放工作過(guò)程結(jié)束。由于此直線電機(jī)內(nèi)部安裝有雙向限位裝置，所以電機(jī)輸出軸到達(dá)預(yù)設(shè)的位置狀態(tài)后電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

在電機(jī)M1開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)“電機(jī)工作狀態(tài)取樣電路”獲得ａ點(diǎn)為低電位，ｂ點(diǎn)為高電位的取樣信號(hào)，通過(guò)電阻R21、R22送到光電耦合器U11的輸入端1腳為負(fù)2腳為正信號(hào)電壓，此時(shí)D8反向偏置截止，D7正向偏置而發(fā)光，其內(nèi)置光敏三極管導(dǎo)通，輸出端4腳由高電平變低電平，與此相連接的與非門(mén)電路U10A輸入端也是低電平，輸出端高電平，通過(guò)電阻R14三級(jí)管Q8基極高電位導(dǎo)通，集電級(jí)低電位，發(fā)射模塊U7A（AX）發(fā)射端口A1低電平，開(kāi)始發(fā)射指令信號(hào)給遙控器手柄的接收模塊U1B，U1B收到指令信號(hào)后，在B1輸出端口輸出高電平，通過(guò)D3二級(jí)管使與門(mén)電路U2A輸入端高電平，輸出端高電平，輸出端高電平通過(guò)電阻R5使振蕩器供電三級(jí)管Q1導(dǎo)通，振蕩器得電工作，此時(shí)蜂鳴器LS1發(fā)出周期為1S，占空比為1:1的預(yù)警信號(hào)，通知工作人員電機(jī)工作狀態(tài)正常。

當(dāng)釋放器輸出軸到達(dá)預(yù)設(shè)位置的時(shí)候，輸出軸位置傳感器U12獲得信號(hào)輸出端由高電平變低電平，與非門(mén)電路U10Ｂ輸入端低電平，輸出端高電平，通過(guò)電阻R25使三級(jí)管Q9基極高電位導(dǎo)通，集電級(jí)由高電位變低電位，發(fā)射模塊U7A發(fā)射端口A2低電平，A2端口發(fā)射指令信號(hào)給遙控器手柄的接收模塊U1B，U1B收到指令信號(hào)后，在B2輸出端口輸出高電平，這個(gè)高電平分兩路，一路通過(guò)二級(jí)管D5到與門(mén)電路U2A的輸入端，使U2A輸入端高電平，輸出端也高電平，通過(guò)電阻R5使振蕩器U3供電三級(jí)管Q1基極高電位導(dǎo)通，振蕩器U3獲得電源電壓工作；另一路使與門(mén)電路U2B輸入端高電平，輸出端也高電平，通過(guò)電阻R6使三級(jí)管Q2基極高電位導(dǎo)通，電容C4接地并入振蕩器電路，由于C4的接入，振蕩頻率發(fā)生了變化，此時(shí)蜂鳴器LS1發(fā)出周期為3S，占空比為1:1的預(yù)警信號(hào)，通知工作人員釋放器輸出軸已經(jīng)到達(dá)預(yù)定位置，設(shè)備釋放成功，可以放開(kāi)釋放鍵K1。

延時(shí)電路由與非門(mén)電路U10D電阻R19、R20、電容C2組成，目的是避免輸出軸長(zhǎng)時(shí)間停留在釋放位置，造成三級(jí)管Q9始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)射模塊U7A長(zhǎng)時(shí)間工作在發(fā)射狀態(tài)而損壞。延時(shí)工作過(guò)程如下：“當(dāng)U10B輸出高電平時(shí)，通過(guò)電阻R24對(duì)電容C17充電，約12秒后電容C17兩端電壓達(dá)到U10D的閾值電壓，即U10D輸入端高電平，輸出端低電平，通過(guò)電阻R27、二級(jí)管D6將三級(jí)管Q9基極電壓鉗位在低電位使Q9截止，發(fā)射模塊U7A的發(fā)射端口A2恢復(fù)高電平，停止發(fā)射指令信號(hào)。遙控器接收模塊U1B的輸出B2端口輸出低電平。U2A、U2B輸入端低電平，輸出端低電平，振蕩器U3供電三級(jí)管Q1基極低電位截止，振蕩器電路失去供電電壓停止工作，蜂鳴器LS1不在發(fā)出預(yù)警聲音。

主機(jī)電源電壓警示電路即低壓警示電路，由運(yùn)算放大器U13A、與非門(mén)電路U10C及U14、R30、R28、R29、R32等組成。R30、U14給運(yùn)算放大器6腳提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)電源電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，U13A運(yùn)算放大器的7腳電壓低于6腳電壓，輸出端1腳由高電位變低電位，與非門(mén)電路U10C輸入端低電平，輸出端高電平，通過(guò)電阻R15使三級(jí)管Q10基極高電位導(dǎo)通,發(fā)射模塊U7A的發(fā)射端口A3低電平，發(fā)射指令信號(hào)。當(dāng)遙控器手柄接內(nèi)接收模塊U1B 收到U7A發(fā)射的指令信號(hào)后在B3輸出端口輸出高電平，這個(gè)高電平分兩路，一路通過(guò)二級(jí)管D4到達(dá)與門(mén)電路U2A的輸入端，與門(mén)電路U2A輸入端高電平，輸出端高電平，通過(guò)R5使振蕩器U3供電三級(jí)管Q1基極高電位導(dǎo)通，振蕩器U3通電工作；另一路高電平到與門(mén)電路U2C的輸入端，使輸入端高電平，輸出端高電平通過(guò)電阻R7使三級(jí)管Q3基極高電位導(dǎo)通，電容C3接地，此時(shí)振蕩器以周期是6秒，占空比1:1發(fā)出警示音，提醒工作人員更換主機(jī)電池，避免影響釋放器的正常工作。

遙控器手柄電源電壓警示電路由運(yùn)算放大器U6A、U8、R11、R12、R13、R10、R8、LED2、R9、D6組成。R9、D6是為了加速運(yùn)算放大器翻轉(zhuǎn)，避免LED2閃動(dòng)。R10、U8給運(yùn)算放大器6腳提供基準(zhǔn)電壓，當(dāng)電源電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，運(yùn)算放大器U6A的7腳電壓低于6腳時(shí)，輸出端1腳輸出低電平，LED2點(diǎn)亮，提示工作人員更換遙控器電池。

三、供電電源電路:

遙控器供電電源由電池組VCC、U4、U5、C6、C7、C8、C9組成，VCC電源，經(jīng)U4、U5穩(wěn)壓后分別提供VDD、VCE電源保證相應(yīng)電路正常工作。

主機(jī)電源由34615電池若干節(jié)、U15、U16、U17、電容C12、C13、U14組成。34615M電池組成VCC電源，經(jīng)U15、U16、U17穩(wěn)壓后分別提供VEE、VDD、VCE電源保證相應(yīng)電路正常工作。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。