機器人傳感接口設備

機器人傳感器接口設備

基于“樹莓派”計算模塊系統(tǒng)需求---與機器人的接口來自機器人的供電：+24VDC，最大4A（非標準軌道供電，18?30VDC）+12VDC，最大2.5A，來自24VDC軌道供電+5VDC，最大2.5A，來自24VDC軌道供電接口數(shù)字接口，100MB以太網(wǎng)口，雙絞線。模擬接口，復合視頻信號，NTSC規(guī)范系統(tǒng)需求---環(huán)境工作溫度：-10°C?50°C抗擺動，抗振動電路板密封安裝元器件盡量表面貼裝系統(tǒng)任務通過LCD屏和鍵盤，操作員基于軟件編程實現(xiàn)對機器人的配置提供以太網(wǎng)可用傳感器和機器人間的直接連接提供基于USB的傳感器（支持IP軟件的USB）和機器人控制站間的直接連接。提供基于RS232的傳感器（支持IP軟件的串口）和機器人控制站的直接連接。為外置傳感器供電為邏輯級別的傳感器控制提供8路數(shù)字輸入，8路數(shù)字輸出監(jiān)視器內(nèi)部的溫度和濕度處理器的規(guī)格處理器：樹莓派計算模塊博通公司的片上系統(tǒng)4GB閃存Linux操作系統(tǒng)2*12路C-Bus總線1路SPI總線1路單總線1路RS2321路基于USB2.0的集線器無需實時時鐘處理器的周邊設備網(wǎng)絡接點/usb集線器網(wǎng)口0：LAN9514iUSB2.0集線器和10/100自適應以太網(wǎng)控制器直連至樹莓派計算模塊的根集線器USB口2和3連接至4針接頭，板內(nèi)置5V校準調(diào)壓器提供5V電源。包含連接/發(fā)送/接受LED指示燈。網(wǎng)口1：LAN9514iUSB2.0集線器和10/100自適應以太網(wǎng)控制器USB側(cè)連接至網(wǎng)口0的USB口0以太網(wǎng)輸出連接至RJ45端口USB端口0?4連接至4針接頭分別連接至網(wǎng)口0的不同位置+5V供電來自機器人側(cè)的+5V調(diào)準器包含連接/發(fā)送/接受LED指示燈。處理器的周邊設備25口以太網(wǎng)開關開關0,直連至網(wǎng)口0的以太網(wǎng)輸出開關1,連接至接往機器人的RJ45端口（內(nèi)部或外部需加磁環(huán)）開關2~4,連接至4針接頭（通過磁環(huán)）為每個開關設置連接/發(fā)送/接受LED指示燈。數(shù)字i/oRS232FT4232H,高速4路USB轉(zhuǎn)UARTIC連接至網(wǎng)口0的USB口1所有四路UART輸出通過電平移動適應RS232的電壓等級樹莓派擴展板，數(shù)字信號兼容的邏輯級I/O接口MCP23S17SPI/O擴展器允許使用CE0計算模塊內(nèi)置傳感器溫-濕度傳感器盛世瑞恩的SHT-21連接至I2C總線供電樹莓派計算模塊及所有外設，包含以太網(wǎng)開關和USB開關，均由機器人的24VDC軌道供電機器人通過DC/DC變換器為所有外置傳感器及外置負載供電使用日本村田公司muRata-PSUWE-24/3-Q12PB-CDC/DC變流器通過陶瓷調(diào)整期實現(xiàn)輸出電壓±4V調(diào)節(jié)通過樹莓派輸出GPIO的輸出GPA控制關閉+12VDC輸出需布置在板上為外部傳感器供電+5VDC輸出需分散布置與板上為外部傳感器和所有連接至網(wǎng)口1的USB開關供電任務說明書開發(fā)電路板制造3~5塊電路板用于測試，包含電路圖及故障解決說明。測試后，制造10~25塊PCB板包含電路圖，故障解決及維修事宜。將于德國組裝，包含預編程的樹莓派處理模塊，LCD顯示屏，小型鍵盤外殼安裝及最終測試在德國進行。物理規(guī)格PCB尺寸，60*140mm，矩形。PCB材質(zhì)，F(xiàn)R4覆銅板6個安裝孔，安裝孔帶接地PCB上的通路鍍金板兩側(cè)均需要有焊盤和元件標簽較高的元器件例如接插件需要集中在電路板的邊緣以防與LCD屏發(fā)生沖突元器件位置DC/DC調(diào)整器位于電路板反部，帶扁平結(jié)構(gòu)鋁鉻合金的散熱片樹莓派處理模塊位于PCB板正部狀態(tài)指示燈位于PCB板正面網(wǎng)口0,網(wǎng)口1，lan開關，及其他元件在哪面都可以所有連接接口在PCB板上部引出。接插件（介紹）所有接插件務必豎直所有接插件，除了HDMI，和USB-A，特別是針插頭必須固定，不能搖晃采用2.54mm或2mm間距的插針所有接插件或者貼片，或者通孔接插件介紹樹莓派10接插件HDMI輸出，立式接口片上系統(tǒng)內(nèi)置UART轉(zhuǎn)三針接頭（收、發(fā)、地，無電平飄移）I2C0，I2C1接口，每個接口4針（+3.3V,SDA,SCL,地）SPI轉(zhuǎn)6針接頭（+3V3,SCLK,MOSI,MISO,CS1,GND）單線轉(zhuǎn)三針插頭（+3V3,DQ,GND;帶DQ上拉電阻）復合視頻輸出轉(zhuǎn)2針接頭（信號，信號地）接插件（續(xù)）網(wǎng)口0：USB2,3:4針接頭（+5V_Int,D+,D-,GND）網(wǎng)口1：USB0