機(jī)器人傳感接口設(shè)備

機(jī)器人傳感器接口設(shè)備

基于“樹莓派”計算模塊系統(tǒng)需求---與機(jī)器人的接口來自機(jī)器人的供電：+24VDC，最大4A（非標(biāo)準(zhǔn)軌道供電，18?30VDC）+12VDC，最大2.5A，來自24VDC軌道供電+5VDC，最大2.5A，來自24VDC軌道供電接口數(shù)字接口，100MB以太網(wǎng)口，雙絞線。模擬接口，復(fù)合視頻信號，NTSC規(guī)范系統(tǒng)需求---環(huán)境工作溫度：-10°C?50°C抗擺動，抗振動電路板密封安裝元器件盡量表面貼裝系統(tǒng)任務(wù)通過LCD屏和鍵盤，操作員基于軟件編程實現(xiàn)對機(jī)器人的配置提供以太網(wǎng)可用傳感器和機(jī)器人間的直接連接提供基于USB的傳感器（支持IP軟件的USB）和機(jī)器人控制站間的直接連接。提供基于RS232的傳感器（支持IP軟件的串口）和機(jī)器人控制站的直接連接。為外置傳感器供電為邏輯級別的傳感器控制提供8路數(shù)字輸入，8路數(shù)字輸出監(jiān)視器內(nèi)部的溫度和濕度處理器的規(guī)格處理器：樹莓派計算模塊博通公司的片上系統(tǒng)4GB閃存Linux操作系統(tǒng)2*12路C-Bus總線1路SPI總線1路單總線1路RS2321路基于USB2.0的集線器無需實時時鐘處理器的周邊設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接點/usb集線器網(wǎng)口0：LAN9514iUSB2.0集線器和10/100自適應(yīng)以太網(wǎng)控制器直連至樹莓派計算模塊的根集線器USB口2和3連接至4針接頭，板內(nèi)置5V校準(zhǔn)調(diào)壓器提供5V電源。包含連接/發(fā)送/接受LED指示燈。網(wǎng)口1：LAN9514iUSB2.0集線器和10/100自適應(yīng)以太網(wǎng)控制器USB側(cè)連接至網(wǎng)口0的USB口0以太網(wǎng)輸出連接至RJ45端口USB端口0?4連接至4針接頭分別連接至網(wǎng)口0的不同位置+5V供電來自機(jī)器人側(cè)的+5V調(diào)準(zhǔn)器包含連接/發(fā)送/接受LED指示燈。處理器的周邊設(shè)備25口以太網(wǎng)開關(guān)開關(guān)0,直連至網(wǎng)口0的以太網(wǎng)輸出開關(guān)1,連接至接往機(jī)器人的RJ45端口（內(nèi)部或外部需加磁環(huán)）開關(guān)2~4,連接至4針接頭（通過磁環(huán)）為每個開關(guān)設(shè)置連接/發(fā)送/接受LED指示燈。數(shù)字i/oRS232FT4232H,高速4路USB轉(zhuǎn)UARTIC連接至網(wǎng)口0的USB口1所有四路UART輸出通過電平移動適應(yīng)RS232的電壓等級樹莓派擴(kuò)展板，數(shù)字信號兼容的邏輯級I/O接口MCP23S17SPI/O擴(kuò)展器允許使用CE0計算模塊內(nèi)置傳感器溫-濕度傳感器盛世瑞恩的SHT-21連接至I2C總線供電樹莓派計算模塊及所有外設(shè)，包含以太網(wǎng)開關(guān)和USB開關(guān)，均由機(jī)器人的24VDC軌道供電機(jī)器人通過DC/DC變換器為所有外置傳感器及外置負(fù)載供電使用日本村田公司muRata-PSUWE-24/3-Q12PB-CDC/DC變流器通過陶瓷調(diào)整期實現(xiàn)輸出電壓±4V調(diào)節(jié)通過樹莓派輸出GPIO的輸出GPA控制關(guān)閉+12VDC輸出需布置在板上為外部傳感器供電+5VDC輸出需分散布置與板上為外部傳感器和所有連接至網(wǎng)口1的USB開關(guān)供電任務(wù)說明書開發(fā)電路板制造3~5塊電路板用于測試，包含電路圖及故障解決說明。測試后，制造10~25塊PCB板包含電路圖，故障解決及維修事宜。將于德國組裝，包含預(yù)編程的樹莓派處理模塊，LCD顯示屏，小型鍵盤外殼安裝及最終測試在德國進(jìn)行。物理規(guī)格PCB尺寸，60*140mm，矩形。PCB材質(zhì)，F(xiàn)R4覆銅板6個安裝孔，安裝孔帶接地PCB上的通路鍍金板兩側(cè)均需要有焊盤和元件標(biāo)簽較高的元器件例如接插件需要集中在電路板的邊緣以防與LCD屏發(fā)生沖突元器件位置DC/DC調(diào)整器位于電路板反部，帶扁平結(jié)構(gòu)鋁鉻合金的散熱片樹莓派處理模塊位于PCB板正部狀態(tài)指示燈位于PCB板正面網(wǎng)口0,網(wǎng)口1，lan開關(guān)，及其他元件在哪面都可以所有連接接口在PCB板上部引出。接插件（介紹）所有接插件務(wù)必豎直所有接插件，除了HDMI，和USB-A，特別是針插頭必須固定，不能搖晃采用2.54mm或2mm間距的插針?biāo)薪硬寮蛘哔N片，或者通孔接插件介紹樹莓派10接插件HDMI輸出，立式接口片上系統(tǒng)內(nèi)置UART轉(zhuǎn)三針接頭（收、發(fā)、地，無電平飄移）I2C0，I2C1接口，每個接口4針（+3.3V,SDA,SCL,地）SPI轉(zhuǎn)6針接頭（+3V3,SCLK,MOSI,MISO,CS1,GND）單線轉(zhuǎn)三針插頭（+3V3,DQ,GND;帶DQ上拉電阻）復(fù)合視頻輸出轉(zhuǎn)2針接頭（信號，信號地）接插件（續(xù)）網(wǎng)口0：USB2,3:4針接頭（+5V_Int,D+,D-,GND）網(wǎng)口1：USB0