畜牧养殖智能消毒机器人控制系统电路模块设计 - 全文

　　畜牧养殖智能消毒机器人控制系统由机器人智能控制模块、监视模块、及无线网络通讯模块等三大部分组成。工作过程是通过接入互联网的手机或者微型计算机客户端通过无线网络向远程的机器人发送控制指令代码，期间传输信号由发送端使用加密狗加密。当信号经互联网发送到接收终端时，智能消毒机器人网络模块把接收的指令传送到处理器，处理器指示驱动模块驱动智能消毒机器人执行动作。

　　MAX232转换电平

　　由于编程及调试控制器电脑与处理器间的电平定义不同，采用MAX232进行电平的转换，其外围电路主要有电源供电部分。

　　MAX232电平转换模块用来把电脑端的RS232信号处理得到TTL电平，实现电脑和处理器及GPRS模块之间的通信电路如图2所示。

　　GPRS外围网络模块

　　GPRS模块第15管脚必须持续3s的低电平才能实现模块的启动。本文采用的是软件interwetten与威廉的赔率体系 低电平GPRS模块启动。关机电路同样是管脚持续低电平3s，电路如图3所示。

　　GPRS模块第35脚是一个工作状态指示灯接口，状态表示分别为：亮1s灭1s为启动搜索信号；亮1s灭2s为信号正常；持续点亮为有数据输入或者输出。其工作原理图如图4（a）所示。图4（b）为GPRS模块SIM卡连接示意图。

　　GPRS 模块串口工作方式的电平为TTL电平，所以GPRS模块和控制核心处理器的连接可以是直接连接。但考虑到模块的调试及程序的烧录，所以在GPRS模块与处理器连接处使用转接开关。以此完成电脑到处理器的通信、GPRS模块到电脑的通信。
　

　　监视电路模块

　　监视模块采用的是普通高清视频摄像头，分辨率达1024×768。视频采用PAL模式传输经处理器处理，通过无线互联网把图像传输到客户端，其电路图如图6（a）所示。摄像头的各方位由单片机驱动舵机来实现，舵机驱动电路如图6（b）所示。

　　驱动电路模块

　　驱动模块采用的驱动芯片为L298N，该芯片功率大，电源可直接采用12V。单个芯片可以控制两个直流电机，本文采用两片L298N以实现智能消毒机器人的各方位移动。电路如图7所示。

　　电源电路模块

　　电源部分采用的是12V直流锂电池，功率为10W。对各个模块部分进行分别供电。稳压管采用的是7805。由于GPRS对电源要求特别高，所以单独采用一个LM2941S对其供电。

　　wf8000 WIFI模块是华为公司生产的一种专门用于嵌入式系统的无线网络模块。模块符合802．11b标准，芯片采用prism3．0。原理图如图8所示。

　　利用本控制系统，可以实现机器人的远程控制及工作环境实时监控。结合消毒机械装置可以实现在特殊工作环境下的智能远程控制消毒工作。在畜牧养殖等一些环境较差的场所可以代替人工作实现更多的功能，为养殖工作带来便利。