用于野生动物监测的电路板和一种机器人的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种用于野生动物监测的电路板和一种机器人。


背景技术：

2.野生动物监测机器人是近年来一个新兴的应用，因其具有安全、近距离监控、远程传输、智能识别、自动巡航等特点，未来在国家5g全覆盖后必将成为一个重要的监测手段。
3.目前专门用于对野生动物进行监测的机器人还不多，现有的野生动物监测机器人也只是利用一些专用的机器人改造而来。因其采用传统的焊接式组装方式和单片机c语言开发，大大提高了组装和编程门槛，非专业人员很难迅速搭建和使用，限制了野生动物监测机器人的应用；此外，现有控制板大多采用杜邦线等非专业的联结方式，无防反插功能，容易烧坏电路；并且控制板的种类杂乱，尺寸较大，无法适用不同的监测对象，通信方式单一，更换困难，缺少联机扩展功能或联机功能实现复杂，稳定性差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于野生动物监测的电路板和一种机器人。
5.为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于野生动物监测的电路板，包括：
6.pcb板、单片机、电机驱动芯片、降压充电模块和通信模块；
7.其中，所述单片机设置在所述pcb板的中间位置，所述单片机分别与所述电机驱动芯片、降压充电模块和所述通信模块电连接；
8.所述电机驱动芯片设置在所述pcb板的左半部分，在所述pcb板上且靠近外边缘处设有多个电机控制接口和多个舵机控制接口，所述电机驱动芯片分别通过所述电机控制接口和所述舵机控制接口与外部对应的电机和舵机相连接；
9.在所述pcb板的边缘处且位于所述单片机的上方设置有充电口，所述降压充电模块通过所述充电口与外部的供电模块电连接；
10.所述通信模块包括：485联机串口芯片和串口电平转换芯片；在所述pcb板的边缘处且位于所述单片机的上方设置有电源口、485联机通信口和pc通信编程口，所述485联机串口芯片通过所述电源口和所述485联机通信口与外部其它控制板连接，所述串口电平转换芯片通过所述pc通信编程口与外部pc机连接；
11.所述电机控制接口、舵机控制接口、充电口、电源口、485联机通信口和所述pc通信编程口均采用type
‑
c接口。
12.可选的，在所述pcb板上还设置有用于蓝牙和5g无线通信的预留接口，所述预留接口采用type
‑
c接口。
13.可选的，在所述pcb板上且靠近所述单片机的位置设置有6针isp下载口。
14.可选的，所述单片机为avr单片机；所述电机驱动芯片为l9110电机驱动芯片。
15.可选的，所述外部的供电模块包括：充电宝、7.4v锂电池或4节5号电池。
16.可选的，所述电路板的长度为：7.63厘米，宽度为5.45厘米。
17.可选的，所述电路板采用灌胶加注塑外壳。
18.本实用新型还提供了一种机器人，包括：如前面任一项所述的电路板以及外部设备；
19.所述机器人用于对野生动物进行监测。
20.可选的，所述外部设备至少包括如下项中的一项：
21.摄像头、拾音器、通信模块。
22.本实用新型采用以上技术方案，所述一种用于野生动物监测的电路板，包括：pcb板、单片机、电机驱动芯片、降压充电模块和通信模块；所述电路板采用type
‑
c标准接头与外设进行通信和控制及采样，在保障与pc机通信、联机、控制、采样的功能不受影响的前提下，大大缩小了体积，更加适用不同的监测对象；通过采用485工业通信总线，减少了通信线路数量，增加了稳定性；通过设置蓝牙和5g无线通信的预留接口，方便后期与手机或远程智能设备之间的控制信号和数据的传输；通过采用avr单片机，可以通过刷写固件，用arduino和图形化模块编程，降低了搭建野生动物监测机器人的难度，有利于提高应用性。本实用新型所述电路板通过采用type
‑
c接口、模块化图形编程以及集成电机、舵机控制功能和各种通信方法，可实现野生动物监测机器人搭建和应用，提高监测效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型一种用于野生动物监测的电路板的结构示意图；
25.图2是本实用新型一种用于野生动物监测的电路板的工作原理示意图。
26.图中：1、pcb板；2、单片机；3、电机驱动芯片；4、电机控制接口；5、降压充电模块；6、舵机控制接口；7、充电口；8、串口电平转换芯片；9、485联机串口芯片；10、电源口；11、485联机通信口；12、pc通信编程口；13、6针isp下载口；14、蓝牙和5g模块。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
28.如图1和图2所示，本实用新型所述的一种用于野生动物监测的电路板，包括：
29.pcb板1、单片机2、电机驱动芯片3、降压充电模块5和通信模块；
30.其中，所述单片机2设置在所述pcb板1的中间位置，所述单片机2分别与所述电机驱动芯片3、降压充电模块5和所述通信模块电连接；
31.所述电机驱动芯片3设置在所述pcb板1的左半部分，在所述pcb板1上且靠近外边缘处设有多个电机控制接口4和多个舵机控制接口6，所述电机驱动芯片3分别通过所述电机控制接口4和所述舵机控制接口6与外部对应的电机和舵机相连接；
32.在所述pcb板1的边缘处且位于所述单片机2的上方设置有充电口7，所述降压充电模块5通过所述充电口7与外部的供电模块电连接；
33.所述通信模块包括：485联机串口芯片9和串口电平转换芯片8；在所述pcb板1的边缘处且位于所述单片机2的上方设置有电源口10、485联机通信口11和pc通信编程口12，所述485联机串口芯片9通过所述电源口10和所述485联机通信口11与外部其它控制板连接，所述串口电平转换芯片8通过所述pc通信编程口12与外部pc机连接；
34.所述电机控制接口4、舵机控制接口6、充电口7、电源口10、485联机通信口11和所述pc通信编程口12均采用type
‑
c接口。
35.进一步的，在所述pcb板1上还设置有用于蓝牙和5g无线通信的预留接口，所述预留接口采用type
‑
c接口。
36.进一步的，在所述pcb板1上且靠近所述单片机2的位置设置有6针isp下载口13，使该电路板仍可用icc等专业单片机软件开发程序。
37.进一步的，所述单片机2为avr单片机，可以通过刷写固件，用arduino和图形化模块编程，实现即使是野生动物监测的非专业机器人开发人员，通过简单的培训也可以编写和应用监测机器人。所述电机驱动芯片3为l9110电机驱动芯片。
38.进一步的，所述外部的供电模块包括：充电宝、7.4v锂电池或4节5号电池。
39.本实用新型所述的电路板采用兼容的电池供电方式，充分考虑实际需求，可以采用充电宝供电、pc机usb口供电、7.4v锂电池供电或4节5号电池供电等多种供电方式。电路板控制的舵机采用3.3v和5v两种舵机，当采用3.3v舵机时，应从pc机的usb口或485联机通信口11供电；当采用大电流设备(如7.4v锂电池或4节5号电池)时，应从与所述降压充电模块5相连接的充电口7进行供电，这样即可以保障轻应用的简便，也可以兼容在大电流时对外围设备的供电。
40.本实用新型所述电路板中的通信模块可以采用三种方式，以最大程度保障野生动物的监测音视频的传输和联机使用。
41.(1)485通信模块：485为工业半双功通信模块，适用于一主多从的联机模式，主要用于机器人扩展外围设备或者远距离有线通信用；
42.(2)用于与pc机通信的串口电平转换芯片8：采用了340系列串口芯片，与pc机通信的同时可以进行编程下载，可以实现大部分电脑的免驱动安装。
43.(3)可更换的蓝牙和5g模块14：预留通用的蓝牙和5g无线通信的预留接口，可以在短距离实现手机蓝牙传输，以及，远距离通过5g模块实现音视频传输和控制。
44.进一步的，所述电路板的长度为：7.63厘米，宽度为5.45厘米。
45.进一步的，所述电路板采用灌胶加注塑外壳，该结构可以大大提高电路板的整体防水、防潮等级，使该电路板更适合野外适用。
46.针对野生动物监测机器人的实际需要，为保障足够的控制、通信功能和电机数量，同时适应不同体积的监测对象，本实用新型所述的电路板尽量缩小板子体积，并采用arduino编程和模块编程、type
‑
c接口等以简化监测机器人的搭建难度，方便实际应用，有
利于实现野生动物监测机器人搭建和应用，提高监测效率。
47.本实用新型所述的电路板采用type
‑
c标准接头与外设进行通信和控制及采样，在保障与pc机通信、联机、控制、采样的功能不受影响的前提下，大大缩小了体积，其体积仅有一张名片大小，更加适用不同的监测对象；通过采用485工业通信总线，减少了通信线路数量，增加了稳定性；通过设置蓝牙和5g无线通信的预留接口，方便后期与手机或远程智能设备之间的控制信号和数据的传输；通过采用avr单片机，可以通过刷写固件，用arduino和图形化模块编程，降低了搭建野生动物监测机器人的难度，有利于提高应用性，扩大兼容性。本实用新型所述电路板通过采用type
‑
c接口、模块化图形编程以及集成电机、舵机控制功能和各种通信方法，可实现野生动物监测机器人搭建和应用，提高监测效率。
48.本实用新型还提供了一种机器人，包括：如图1所述的电路板以及外部设备；
49.所述机器人用于对野生动物进行监测。
50.进一步的，所述外部设备至少包括如下项中的一项：
51.摄像头、拾音器、通信模块。
52.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
53.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。