通信機(jī)房遠(yuǎn)程巡視機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程操作監(jiān)控機(jī)房巡視設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，通信已成為本世紀(jì)的時(shí)代特征，幾乎所有的大中型企業(yè)都有自己專用的通信設(shè)備以及通信機(jī)房，然而通信機(jī)房對(duì)溫濕度控制比較苛刻，現(xiàn)在市場(chǎng)上較為傳統(tǒng)的信息機(jī)房環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)多為只能檢測(cè)溫濕度、煙霧等，并在溫濕度超出整定值后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或檢測(cè)到煙霧后直接開啟防火系統(tǒng)，比較刻板，缺乏靈活性，即使安裝的視頻監(jiān)控器，也只能作為事故發(fā)生后，檢查事故原因的視頻資料，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。為保證公司設(shè)備正常通信，需每天對(duì)通信機(jī)房巡視兩次，節(jié)假日機(jī)房管理人員也必須到單位對(duì)機(jī)房進(jìn)行巡視，費(fèi)事費(fèi)力，而且維護(hù)費(fèi)用較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)通信機(jī)房實(shí)時(shí)監(jiān)視的巡視機(jī)器人，在休眠狀態(tài)下能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)環(huán)境溫濕度，當(dāng)溫濕度超出整定值后能通過自身搭載的GSM模塊給預(yù)定的手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信，機(jī)房管理員收到短信后如不能及時(shí)到達(dá)機(jī)房，可通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)機(jī)房進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻巡視。
[0004]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控通信機(jī)房，并對(duì)機(jī)房環(huán)境溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，超出整定值后通過GSM模塊向機(jī)房管理人員發(fā)送報(bào)警信息，設(shè)備出現(xiàn)通信故障后通過遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控設(shè)備的指示信號(hào)對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行初步診斷；本實(shí)用新型具備自動(dòng)充電功能，只有在視頻巡視過程中才會(huì)用到電池供電，其余均為外部電源供電，外部電源供電時(shí)，同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電。
[0005]本實(shí)用新型包括底座、四臺(tái)直流電機(jī)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、系統(tǒng)電源模塊、高清攝像頭、全角度云臺(tái)、WiFi傳輸模塊、電池電壓檢測(cè)系統(tǒng)、GSM報(bào)警模塊、溫濕度傳感器模塊、紅外避障模塊、紅外循跡模塊、串口擴(kuò)展模塊、舵機(jī)控制模塊、小型電壓表、MCU最小系統(tǒng)；
[0006]所述直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電池電壓檢測(cè)系統(tǒng)、溫濕度傳感器模塊、紅外避障模塊、紅外循跡模塊、串口擴(kuò)展模塊、與MCU最小系統(tǒng)相連接，系統(tǒng)電源模塊通過電池電壓檢測(cè)系統(tǒng)與MCU最小系統(tǒng)相連接，WiFi傳輸模塊、GSM報(bào)警模塊、舵機(jī)控制模塊與串口擴(kuò)展模塊相連接；
[0007]所述直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊選用L293D，最大輸出電流為1A，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與8.4V電池直接相連，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)置7805穩(wěn)壓芯片，驅(qū)動(dòng)L293D無需外接5V電源；每組L293D引腳1A、3A短接，短接后接MCUI/0，2A、4A短接，短接后接MCUI/0。通過MCUI/0高低電平實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制；
[0008]所述直流電機(jī)為四個(gè)小功率直流電機(jī)，輸入電流200 m A至300 m A，采用輸出電流可達(dá)IA的L293D驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，左側(cè)兩臺(tái)電機(jī)共用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)，右側(cè)兩臺(tái)電機(jī)共用一套直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)；
[0009]所述系統(tǒng)電源模塊包括電池和電源穩(wěn)壓系統(tǒng)兩部分，采用7805穩(wěn)壓電路，電池為兩節(jié)容量為4800mA、電壓為3.7V的鋰電池串聯(lián)；可輸入為8.4V，輸出為5V，給MCU最小系統(tǒng)、GMS報(bào)警模塊、紅外避障模塊、紅外循跡模塊、WiFi傳輸模塊、高清攝像頭、串口擴(kuò)展模塊和舵機(jī)控制模塊進(jìn)行供電，滿足巡視機(jī)器人多模塊電源需求；
[0010]所述高清攝像頭采用720P光線自動(dòng)補(bǔ)償高清攝像頭，USB接口方式，與WiFi傳輸模塊直接相連，通過WiFi傳輸模塊將拍攝到的圖像信息發(fā)給計(jì)算機(jī)；
[0011]所述全角度云臺(tái)采用兩臺(tái)9g舵機(jī)實(shí)現(xiàn)，一臺(tái)實(shí)現(xiàn)水平角度180度旋轉(zhuǎn)，一臺(tái)實(shí)現(xiàn)垂直角度180度旋轉(zhuǎn)，舵機(jī)與舵機(jī)模塊相連，轉(zhuǎn)動(dòng)角度受接收脈沖高電平持續(xù)時(shí)間控制，每個(gè)基準(zhǔn)脈沖周期為20ms，高電平持續(xù)時(shí)間0.5ms至2.5ms對(duì)應(yīng)舵機(jī)舵盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度O度至180度；高清攝像頭安裝在全角度云臺(tái)上后，通過兩臺(tái)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)高清攝像頭全角度無死角拍攝；
[0012]所述WiFi傳輸模塊為64M高速無線傳輸模塊，可通過無線信號(hào)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行配對(duì)直連，給計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)傳送視頻畫面，同時(shí)WiFi傳輸模塊還擴(kuò)展了一組串口線，與串口擴(kuò)展模塊相連，通過串口擴(kuò)展模塊與下位機(jī)MCU最小系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，上位機(jī)軟件給機(jī)器人發(fā)送的前進(jìn)后退指令以及舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)等指令通過WiFi傳輸模塊發(fā)送給下位機(jī)MCU最小系統(tǒng)，然后下位機(jī)MCU最小系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)指令完成相關(guān)動(dòng)作；
[0013]所述電池電壓檢測(cè)系統(tǒng)直接與電池兩端相連，通過4.7K電阻和2K電阻對(duì)采集的電池電壓信號(hào)進(jìn)行分壓，接入LM324運(yùn)算放大器的輸入負(fù)端，基準(zhǔn)電壓從7805輸出5V電壓，通過4.7K電位器與2K電阻分壓獲得，基準(zhǔn)電壓接LM324運(yùn)算放大器的正極，電池電壓整定值可通過調(diào)節(jié)4.7K電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出端同時(shí)接MCU最小系統(tǒng)的I/O和欠壓指示燈，當(dāng)電池電壓低于電池電壓整定值后，LM324輸出端為高電平，將欠壓信號(hào)發(fā)送給MCU最小系統(tǒng)，同時(shí)點(diǎn)亮欠壓指示燈，從視覺上和電平信號(hào)上提示電池欠壓；
[0014]所述GSM報(bào)警模塊采用華為GTM900無線模塊，通過查詢?cè)撃K指令集，可通過串口擴(kuò)展模塊接收的指令向指定手機(jī)發(fā)送短信，當(dāng)巡視機(jī)器人處于休眠狀態(tài)時(shí)，會(huì)對(duì)通信機(jī)房的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)機(jī)房環(huán)境溫度超出整定值后，MCU最小系統(tǒng)就會(huì)給GSM報(bào)警模塊發(fā)送指令，GSM報(bào)警模塊就會(huì)向指定手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信，當(dāng)電池欠壓時(shí)，GSM報(bào)警模塊也會(huì)向制定號(hào)碼發(fā)送欠壓報(bào)警短信；
[0015]所述溫濕度傳感器模塊使用DHTll溫濕度模塊，該模塊有三個(gè)接線端子，分別為VCC, GND和DATA，VCC接+5V電源，DATA與MCUI/0相連，串口單線異步通信，輸出數(shù)字量，濕度測(cè)量范圍20%至95%，溫度測(cè)量范圍為O度至50度，滿足機(jī)房溫濕度測(cè)量范圍；當(dāng)MCU最小系統(tǒng)需要采集環(huán)境溫濕度時(shí)，通過I/O向DHTll溫濕度傳感器模塊的DATA端子發(fā)送開始信號(hào)，之后DHTll給MCU最小系統(tǒng)反饋溫濕度數(shù)字信號(hào)，一次通信時(shí)間為4ms左右；
[0016]所述紅外避障模塊采用紅外對(duì)管形式，包括一個(gè)紅外線發(fā)射二極管，一個(gè)紅外線接收二極管，當(dāng)前面有障礙物時(shí)，發(fā)射二級(jí)管發(fā)出的紅外線照射在障礙物上，有紅外線反射回接收二極管，傳感器輸出低電平，沒有障礙物時(shí)避障傳感器輸出高電平，傳感器輸出端接MCU最小系統(tǒng)，向MCU最小系統(tǒng)反饋檢測(cè)信號(hào)；
[0017]所述紅外循跡模塊，采用紅外對(duì)管形式，由一個(gè)紅外線發(fā)射二極管，一個(gè)紅外線接收二極管組成，設(shè)置于機(jī)器人前端底部，共三組；
[0018]所述串口擴(kuò)展模塊采用GM8125串口擴(kuò)展芯片，該芯片可實(shí)現(xiàn)一個(gè)串口擴(kuò)展至五個(gè)串口，使用時(shí)采用多通道模式，母串口可以同時(shí)與五個(gè)子串口同時(shí)全雙工通信，子串口波特率是母串口波特率的六分頻；采用STC89C52作為MCU最小系統(tǒng)，只有一組串口，而WiFi傳輸模塊、舵機(jī)模塊和GSM報(bào)警模塊都是以串口方式進(jìn)行通信，串口擴(kuò)展模塊在MCU最小系統(tǒng)和外圍硬件起到了數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)作用，MCU最小系統(tǒng)與母串口相連，各外圍硬件與子串口相連，多通道模式下實(shí)現(xiàn)了 MCU最小系統(tǒng)與WiFi傳輸模塊、舵機(jī)模塊和GSM報(bào)警模塊同時(shí)全雙工通信；
[0019]所述舵機(jī)控制模塊使用了 16臺(tái)專業(yè)機(jī)器人舵機(jī)控制模塊，最多可同時(shí)控制16臺(tái)舵機(jī)與MCU通過串口擴(kuò)展模塊進(jìn)行通信，通過MCU最小系統(tǒng)發(fā)送指令給舵機(jī)控制模塊，舵機(jī)控制模塊控制指定的舵機(jī)以指定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)指定的角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)兩臺(tái)舵機(jī)和起落架舵機(jī)的控制；
[0020]所述MCU最小系統(tǒng)采用STC89C52MCU，外圍電臺(tái)采用經(jīng)典接法即外接復(fù)位開關(guān)和晶振，PO 口接4.7K排阻在作為上拉電阻保證PO 口的電流輸出能力，P3.0和P3.1作為串口通信接口，晶振頻率選用11.0592MHz ;降低了串口通信誤碼率，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
[0021]所述MCU最小系統(tǒng)、舵機(jī)控制模塊、紅外循跡模塊構(gòu)成自動(dòng)充電系統(tǒng)，自動(dòng)充電系統(tǒng)采用舵機(jī)實(shí)現(xiàn)其起降動(dòng)作，能夠精準(zhǔn)的控制起落角度，當(dāng)巡視機(jī)器人到達(dá)充電位置后，根據(jù)編程設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)起落架下降，搭載到充電粧上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行充電，當(dāng)充電完成后起落架不動(dòng)