一种集成陀螺仪的激光定位模块电路的制作方法

1.本发明涉及无人叉车技术领域，特别是涉及一种集成陀螺仪的激光定位模块电路。


背景技术：

2.机器人定位模块是应用在无人叉车，agv，物流搬运车，智能泊车等各种工业自动导航车辆提供激光定位数据。
3.一般的定位模块电路都是采用工控机或者单板的嵌入式模块做为软件系统运行硬件平台。没有集成稳压电路电源电路和陀螺仪模块。这会有两方面的弊端，一是使用时电源需要外部的稳压模块，在使用时对于使用者的电路设计和电源模块的选型有一定的技术难度；一般电源保护功能，在错接和反接了电源线时会导致模块烧毁。二是在定位模块在没有陀螺仪的数据时候，只能通过激光计算姿态角度数据，会使得姿态角度计算滞后，增大了硬件计算能力消耗。在没有陀螺仪的情况下，也无法补偿因车辆晃动或者地面不平、倾斜而导致的激光数据反馈的距离值偏差，最终导致定位模块输出的定位数据精度较低。


技术实现要素：

4.为了解决定位模块电路中的电压不稳定，错接和反接了电源线时会导致模块烧毁，且传统定位电路通过激光计算姿态角度数据，会使得姿态角度计算滞后，增大了硬件计算能力消耗，同时导致定位模块输出的定位数据精度较低的问题，本发明的目的是提供一种集成陀螺仪的激光定位模块电路。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种集成陀螺仪的激光定位模块电路，包括有单板工控机，所述单板工控机分别连接有电源模块、陀螺仪模块和状态指示；
6.所述电源模块的输入端连接有防反接电路，以及输出端连接有dc/dc稳压12v电路，所述dc/dc稳压12v电路的输出端连接有与单板工控机连接的3.3v稳压电路，用于为陀螺仪模块提供稳定的电源；
7.所述单板工控机上设置有两个网口，分别用于接收激光雷达数据和定位输出。
8.优选的，所述防反接电路设置有电源输入接口j1和接口j6，所述电源输入接口j1连接有并联设置的防反接mos管q1、q2，所述防反接mos管q1、q2与电源输入接口j1支架设置有并联的瞬态抑制管d1和压敏电阻rv1，所述所述防反接mos管q1、q2的后端接入并联还设置的电容c1、c2、c3，所述电容c1、c2、c3的后端连接有保险丝f1，所述防反接mos管q1、q2均连接有防反接mos管q3。
9.优选的，所述dc/dc稳压12v电路包括有集成电路u1，所述集成电路u1的回路接入电阻r1、r3和电容c4，以及连接有并联设置的电容c5、c9和c8，所述电容c4，所述电容c4和集成电路u1的回路中依次接入并联设置的电容c10、c24、c25、c26、c6和反馈电阻r2，所述反馈电阻r2和集成电路u1之间串联接入反馈电阻r4。
10.优选的，所述3.3v稳压电路包括有稳压器ams1117
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3.3，所述稳压器ams1117
‑
3.3
的前端连接有并联设置的电容c20、c21、c22，以及后端连接并联设置的电容c18、c19。
11.优选的，所述单板工控机上设置有与陀螺仪模块连接的rs232电路，所述陀螺仪模块的输出电路为ttl电平，且与rs232电路连接。
12.与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明，通过防反接保护电路，保护后级供电的单板工控机以及激光雷达；本发明，通过dc/dc稳压电路，为后级电路供电，使用时无需单独的稳压模块，可直接用机器人的电池供电；本发明，将单板工控机与陀螺仪模块集成在一套电路板上，能够给激光定位模块提供陀螺仪的角度、角速度和倾角数据，能够提高激光定位模块输出定位数据的精度。
附图说明
13.以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：
14.图1为本发明的系统的示意图；
15.图2为本发明的防反接电路的结构示意图；
16.图3为本发明的dc/dc稳压12v电路的结构示意图；
17.图4为本发明的3.3v稳压电路的结构示意图；
18.图5为本发明的陀螺仪模块的结构示意图；
19.图6为本发明的ttl电平转rs232电路的结构示意图。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
21.请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
22.本发明提供一种技术方案：一种集成陀螺仪的激光定位模块电路，包括有单板工控机，所述单板工控机分别连接有电源模块、陀螺仪模块和状态指示；
23.所述电源模块的输入端连接有防反接电路，以及输出端连接有dc/dc稳压12v电路，所述dc/dc稳压12v电路的输出端连接有与单板工控机连接的3.3v稳压电路，用于为陀螺仪模块提供稳定的电源；
24.所述单板工控机上设置有两个网口，分别用于接收激光雷达数据和定位输出。
25.所述防反接电路设置有电源输入接口j1和接口j6，所述电源输入接口j1连接有并联设置的防反接mos管q1、q2，所述防反接mos管q1、q2与电源输入接口j1支架设置有并联的瞬态抑制管d1和压敏电阻rv1，所述所述防反接mos管q1、q2的后端接入并联还设置的电容c1、c2、c3，所述电容c1、c2、c3的后端连接有保险丝f1，所述防反接mos管q1、q2均连接有防反接mos管q3。
26.所述dc/dc稳压12v电路包括有集成电路u1，所述集成电路u1的回路接入电阻r1、r3和电容c4，以及连接有并联设置的电容c5、c9和c8，所述电容c4，所述电容c4和集成电路u1的回路中依次接入并联设置的电容c10、c24、c25、c26、c6和反馈电阻r2，所述反馈电阻r2和集成电路u1之间串联接入反馈电阻r4。
27.所述3.3v稳压电路包括有稳压器ams1117
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3.3，所述稳压器ams1117
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3.3的前端连接有并联设置的电容c20、c21、c22，以及后端连接并联设置的电容c18、c19。
28.所述单板工控机上设置有与陀螺仪模块连接的rs232电路，所述陀螺仪模块的输出电路为ttl电平，且与rs232电路连接。
29.使用时，电源输入接口j1用于连接电源，接口j6是给外部其他模块供电的接口；当防反接mos管q1、q2导通后，后级电路才能正常供电；瞬态抑制管d1和压敏电阻rv1，保护后级电路；当后级电路短路或者电流过大时，保险丝f1熔断保护后级电路；
30.防反接mos管q3是防反接mos管q1、q2的驱动三极管，当防反接mos管q3截止时，防反接mos管q1、q2也截止；当电源反接时，防反接mos管q3就会截止，导致防反接mos管q1、q2截止，整个电路不导通，从而保护后级；
31.dc/dc稳压12v电路输出12v稳定的电压给单板工控机和激光雷达供电；通过调节反馈电阻r2、r4的电阻值能够精确调整输出电压；
32.陀螺仪模块，能够输出高精度的姿态角度，角速度以及倾角，陀螺仪模块输出是ttl电平，而单板工控机是rs 232接口。将陀螺仪转换至rs232电平，从而使得工控机能够接收陀螺仪数据。
33.本发明，通过防反接保护电路，保护后级供电的单板工控机以及激光雷达；本发明，通过dc/dc稳压电路，为后级电路供电，使用时无需单独的稳压模块，可直接用机器人的电池供电；本发明，将单板工控机与陀螺仪模块集成在一套电路板上，能够给激光定位模块提供陀螺仪的角度、角速度和倾角数据，能够提高激光定位模块输出定位数据的精度。
34.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。