畜牧養(yǎng)殖智能消毒機(jī)器人控制系統(tǒng)電路模塊設(shè)計(jì)

　　畜牧養(yǎng)殖智能消毒機(jī)器人控制系統(tǒng)由機(jī)器人智能控制模塊、監(jiān)視模塊、及無(wú)線網(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(jī)或者微型計(jì)算機(jī)客戶端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)程的機(jī)器人發(fā)送控制指令代碼，期間傳輸信號(hào)由發(fā)送端使用加密狗加密。當(dāng)信號(hào)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到接收終端時(shí)，智能消毒機(jī)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(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)智能消毒機(jī)器人執(zhí)行動(dòng)作。

　　MAX232轉(zhuǎn)換電平

　　由于編程及調(diào)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(zhuǎn)換，其外圍電路主要有電源供電部分。

　　MAX232電平轉(zhuǎn)換模塊用來(lái)把電腦端的RS232信號(hào)處理得到TTL電平，實(shí)現(xiàn)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(xù)3s的低電平才能實(shí)現(xiàn)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(jī)電路同樣是管腳持續(xù)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(hào)；亮1s滅2s為信號(hào)正常；持續(xù)點(diǎn)亮為有數(shù)據(jù)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TTL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(diào)試及程序的燒錄，所以在GPRS模塊與處理器連接處使用轉(zhuǎn)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(jiān)視電路模塊

　　監(jiān)視模塊采用的是普通高清視頻攝像頭，分辨率達(dá)1024&TImes;768。視頻采用PAL模式傳輸經(jīng)處理器處理，通過(guò)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)把圖像傳輸?shù)娇蛻舳?，其電路圖如圖6（a）所示。攝像頭的各方位由單片機(jī)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖6（b）所示。

　　驅(qū)動(dòng)電路模塊

　　驅(qū)動(dòng)模塊采用的驅(qū)動(dòng)芯片為L(zhǎng)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(jī)，本文采用兩片L298N以實(shí)現(xiàn)智能消毒機(jī)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(duì)各個(gè)模塊部分進(jìn)行分別供電。穩(wěn)壓管采用的是7805。由于GPRS對(duì)電源要求特別高，所以單獨(dú)采用一個(gè)LM2941S對(duì)其供電。

　　wf8000 WIFI模塊是華為公司生產(chǎn)的一種專門用于嵌入式系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊。模塊符合802．11b標(biāo)準(zhǔn)，芯片采用prism3．0。原理圖如圖8所示。

　　利用本控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制及工作環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控。結(jié)合消毒機(jī)械裝置可以實(shí)現(xiàn)在特殊工作環(huán)境下的智能遠(yuǎn)程控制消毒工作。在畜牧養(yǎng)殖等一些環(huán)境較差的場(chǎng)所可以代替人工作實(shí)現(xiàn)更多的功能，為養(yǎng)殖工作帶來(lái)便利。