聚豐項目 > 基于IDT無線充電模塊的旋轉(zhuǎn)平臺實現(xiàn)
利用IDT的15W無線供電模塊,我們設(shè)計了一套已無線充電無供電方式,采用wifi或光電為信號傳輸?shù)男D(zhuǎn)平臺,本方案可使旋轉(zhuǎn)平臺360度連續(xù)旋轉(zhuǎn),可替代碳刷結(jié)構(gòu),并將碳刷供電方式引起的弊端全部解決。
Kylin_f7f
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團隊成員
宋建營 隊長
1、旋轉(zhuǎn)平臺的種類及供電方式
目前監(jiān)控類攝像頭及部分機械手臂等平臺旋轉(zhuǎn)方式基本為兩種類型,一種為360度非連續(xù)旋轉(zhuǎn);一種為360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
對于搜索雷達或者大型旋轉(zhuǎn)平臺大多為360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
對于360度非連續(xù)旋轉(zhuǎn),供電及通訊方式多為線纜直接連接,而對度360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)平臺供電多采用回流環(huán)實現(xiàn)。而通訊方式的實現(xiàn)可采用無線或者匯流環(huán)。
對于線纜連接的旋轉(zhuǎn)平臺供電,需要設(shè)置電氣或機械位置鎖定裝置,且長時間、快速運行線纜極易容易折斷或者脫落。
對于匯流環(huán)供電方式中,由于匯流環(huán)大多采用碳刷結(jié)構(gòu),其有兩個非常大的弊端,其一是極易產(chǎn)生積碳,高速旋轉(zhuǎn)容易產(chǎn)生電火花。其二碳刷需要定期更換,維護不方便。
2、無線充電旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)計
針對上述旋轉(zhuǎn)平臺存在的問題,以及IDT發(fā)布的15W無線供電模塊,我們設(shè)計了一套已無線充電無供電方式,采用wifi或光電為信號傳輸?shù)男D(zhuǎn)平臺,本方案以旋轉(zhuǎn)攝像頭為例進行說明
2.1 硬件組成
硬件系統(tǒng)組成如圖1.1所示:發(fā)射部分電源采用以IDT_9242為核心。 接受部分電源以IDT 9221為核心。
圖1 硬件組成
伺服控制平臺硬件接口可以為:網(wǎng)口、串口、USB等,完成對伺服電機的角度控制及數(shù)據(jù)傳輸功能;
IDT_9242后期將集成在伺服控制平臺內(nèi);
光電模塊完成旋轉(zhuǎn)平臺的上下通訊,如:在沒有WIFI的條件下,上下旋轉(zhuǎn)模塊可采用光電模塊傳輸圖像,聲音,控制等信息。
IDT_9221將集成在工作單元部分的電源內(nèi),工作單元可以為攝像頭、雷達發(fā)射單元及天線等。
2.1.1發(fā)射接收部分線圈改進
為保證旋轉(zhuǎn)平臺的體積及數(shù)據(jù)傳輸,我們將發(fā)射和接收線圈進行改進,將線圈做在PCB印制板上,發(fā)射部分PCB結(jié)構(gòu)如圖2所示,同時添加罐形鐵氧體如圖3所示。接收部分PCB形狀與發(fā)射部分相同。
圖2 發(fā)射部分PCB結(jié)構(gòu)圖
圖3 鐵氧體結(jié)構(gòu)
2.2發(fā)射部分PCB架構(gòu)
發(fā)射部分PCB包括 網(wǎng)口芯片、USB芯片、主控單元、光電發(fā)送接收模塊、IDT_9242無線發(fā)射模塊、PCB發(fā)射天線。
2.3接收部分PCB架構(gòu)
接收部分PCB包括 WIFI模塊、光電發(fā)送接收模塊、攝像頭模塊(例子),攝像頭主控芯片(例子)、IDT_9221無線接收模塊、PCB接收天線。
2.4傳送部分設(shè)計
電機利用皮帶方式或單軸模式帶動接收部分PCB及工作單元旋轉(zhuǎn)。在攝像頭控制中電機采用步進電機,但在雷達伺服平臺采用交流伺服電機。
3無線攝像頭實例說明
3.1硬件組成
無線遠程監(jiān)控攝像頭硬件采用GM8135S方案,該方案已經(jīng)成熟。
圖2.2 GM8135 印制板
軟件組成
軟件直接使用其SDK,同時加入步進電機控制即可。