机器人传感接口设备

机器人传感器接口设备

基于“树莓派”计算模块系统需求---与机器人的接口来自机器人的供电：+24VDC，最大4A（非标准轨道供电，18〜30VDC）+12VDC，最大2.5A，来自24VDC轨道供电+5VDC，最大2.5A，来自24VDC轨道供电接口数字接口，100MB以太网口，双绞线。模拟接口，复合视频信号，NTSC规范系统需求---环境工作温度：-10°C〜50°C抗摆动，抗振动电路板密封安装元器件尽量表面贴装系统任务通过LCD屏和键盘，操作员基于软件编程实现对机器人的配置提供以太网可用传感器和机器人间的直接连接提供基于USB的传感器（支持IP软件的USB）和机器人控制站间的直接连接。提供基于RS232的传感器（支持IP软件的串口）和机器人控制站的直接连接。为外置传感器供电为逻辑级别的传感器控制提供8路数字输入，8路数字输出监视器内部的温度和湿度处理器的规格处理器：树莓派计算模块博通公司的片上系统4GB闪存Linux操作系统2*12路C-Bus总线1路SPI总线1路单总线1路RS2321路基于USB2.0的集线器无需实时时钟处理器的周边设备网络接点/usb集线器网口0：LAN9514iUSB2.0集线器和10/100自适应以太网控制器直连至树莓派计算模块的根集线器USB口2和3连接至4针接头，板内置5V校准调压器提供5V电源。包含连接/发送/接受LED指示灯。网口1：LAN9514iUSB2.0集线器和10/100自适应以太网控制器USB侧连接至网口0的USB口0以太网输出连接至RJ45端口USB端口0〜4连接至4针接头分别连接至网口0的不同位置+5V供电来自机器人侧的+5V调准器包含连接/发送/接受LED指示灯。处理器的周边设备25口以太网开关开关0,直连至网口0的以太网输出开关1,连接至接往机器人的RJ45端口（内部或外部需加磁环）开关2~4,连接至4针接头（通过磁环）为每个开关设置连接/发送/接受LED指示灯。数字i/oRS232FT4232H,高速4路USB转UARTIC连接至网口0的USB口1所有四路UART输出通过电平移动适应RS232的电压等级树莓派扩展板，数字信号兼容的逻辑级I/O接口MCP23S17SPI/O扩展器允许使用CE0计算模块内置传感器温-湿度传感器盛世瑞恩的SHT-21连接至I2C总线供电树莓派计算模块及所有外设，包含以太网开关和USB开关，均由机器人的24VDC轨道供电机器人通过DC/DC变换器为所有外置传感器及外置负载供电使用日本村田公司muRata-PSUWE-24/3-Q12PB-CDC/DC变流器通过陶瓷调整期实现输出电压±4V调节通过树莓派输出GPIO的输出GPA控制关闭+12VDC输出需布置在板上为外部传感器供电+5VDC输出需分散布置与板上为外部传感器和所有连接至网口1的USB开关供电任务说明书开发电路板制造3~5块电路板用于测试，包含电路图及故障解决说明。测试后，制造10~25块PCB板包含电路图，故障解决及维修事宜。将于德国组装，包含预编程的树莓派处理模块，LCD显示屏，小型键盘外壳安装及最终测试在德国进行。物理规格PCB尺寸，60*140mm，矩形。PCB材质，FR4覆铜板6个安装孔，安装孔带接地PCB上的通路镀金板两侧均需要有焊盘和元件标签较高的元器件例如接插件需要集中在电路板的边缘以防与LCD屏发生冲突元器件位置DC/DC调整器位于电路板反部，带扁平结构铝铬合金的散热片树莓派处理模块位于PCB板正部状态指示灯位于PCB板正面网口0,网口1，lan开关，及其他元件在哪面都可以所有连接接口在PCB板上部引出。接插件（介绍）所有接插件务必竖直所有接插件，除了HDMI，和USB-A，特别是针插头必须固定，不能摇晃采用2.54mm或2mm间距的插针所有接插件或者贴片，或者通孔接插件介绍树莓派10接插件HDMI输出，立式接口片上系统内置UART转三针接头（收、发、地，无电平飘移）I2C0，I2C1接口，每个接口4针（+3.3V,SDA,SCL,地）SPI转6针接头（+3V3,SCLK,MOSI,MISO,CS1,GND）单线转三针插头（+3V3,DQ,GND;带DQ上拉电阻）复合视频输出转2针接头（信号，信号地）接插件（续）网口0：USB2,3:4针接头（+5V_Int,D+,D-,GND）网口1：USB0