畜牧養殖智能消毒機器人控制系統電路模塊設計

　　畜牧養殖智能消毒機器人控制系統由機器人智能控制模塊、監視模塊、及無線網絡通訊模塊等三大部分組成。工作過程是通過接入互聯網的手機或者微型計算機客戶端通過無線網絡向遠程的機器人發送控制指令代碼，期間傳輸信號由發送端使用加密狗加密。當信號經互聯網發送到接收終端時，智能消毒機器人網絡模塊把接收的指令傳送到處理器，處理器指示驅動模塊驅動智能消毒機器人執行動作。

　　MAX232轉換電平

　　由于編程及調試控制器電腦與處理器間的電平定義不同，采用MAX232進行電平的轉換，其外圍電路主要有電源供電部分。

　　MAX232電平轉換模塊用來把電腦端的RS232信號處理得到TTL電平，實現電腦和處理器及GPRS模塊之間的通信電路如圖2所示。

　　GPRS外圍網絡模塊

　　GPRS模塊第15管腳必須持續3s的低電平才能實現模塊的啟動。本文采用的是軟件模擬低電平GPRS模塊啟動。關機電路同樣是管腳持續低電平3s，電路如圖3所示。

　　GPRS模塊第35腳是一個工作狀態指示燈接口，狀態表示分別為：亮1s滅1s為啟動搜索信號；亮1s滅2s為信號正常；持續點亮為有數據輸入或者輸出。其工作原理圖如圖4（a）所示。圖4（b）為GPRS模塊SIM卡連接示意圖。

　　GPRS 模塊串口工作方式的電平為TTL電平，所以GPRS模塊和控制核心處理器的連接可以是直接連接。但考慮到模塊的調試及程序的燒錄，所以在GPRS模塊與處理器連接處使用轉接開關。以此完成電腦到處理器的通信、GPRS模塊到電腦的通信。
　

　　監視電路模塊

　　監視模塊采用的是普通高清視頻攝像頭，分辨率達1024&TImes;768。視頻采用PAL模式傳輸經處理器處理，通過無線互聯網把圖像傳輸到客戶端，其電路圖如圖6（a）所示。攝像頭的各方位由單片機驅動舵機來實現，舵機驅動電路如圖6（b）所示。

　　驅動電路模塊

　　驅動模塊采用的驅動芯片為L298N，該芯片功率大，電源可直接采用12V。單個芯片可以控制兩個直流電機，本文采用兩片L298N以實現智能消毒機器人的各方位移動。電路如圖7所示。

　　電源電路模塊

　　電源部分采用的是12V直流鋰電池，功率為10W。對各個模塊部分進行分別供電。穩壓管采用的是7805。由于GPRS對電源要求特別高，所以單獨采用一個LM2941S對其供電。

　　wf8000 WIFI模塊是華為公司生產的一種專門用于嵌入式系統的無線網絡模塊。模塊符合802．11b標準，芯片采用prism3．0。原理圖如圖8所示。

　　利用本控制系統，可以實現機器人的遠程控制及工作環境實時監控。結合消毒機械裝置可以實現在特殊工作環境下的智能遠程控制消毒工作。在畜牧養殖等一些環境較差的場所可以代替人工作實現更多的功能，為養殖工作帶來便利。