[发明专利]一种开关控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种高可靠性的开关控制电路及控制方法。

背景技术

现有机器人行业技术里面，机器人内部存在多个控制电路板，控制机器的各部件进行指令的动作，以及电源的开关控制和各种保护指令等。通常在执行命令时，由主控制MCU发出命令，控制模块接收到命令后，通过高电平或者低电平的输出到电子开关，从而实现电源的开关控制和各种保护指令等。采用恒定的高电平或者低电平输出指令时，存在误动作的可能，比如在硬件系统刚上电的初期，MCU的IO管脚可能会出现高阻状态或直接短暂输出高电平，而正常情况下设计初衷是要求输出低电平的，则会出现信号误触发或者误动作可能，以及在信号线出现干扰或者接触不良时或者过度撞击时，需要维持高电平信号的信号可能会出现瞬时的低电平，若快速响应了该电平可能会造成机器的误动作。比如雷达的供电开关这样的关键信号，若瞬间出现掉电，则会造成雷达数据的丢帧，进而影响地图构建。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种抗干扰能力强的开关控制电路，降低误动作可能性。

本发明提供的开关控制电路，包括依次连接的隔直模块、电子开关和积分电路，所述电子开关与电源连接；所述隔直模块用于阻断非交变信号，而交变信号则可通过隔直模块；所述电子开关用于控制电源对积分电路的供电，电子开关打开后，电源对所述积分电路供电；所述电子开关在交变信号的作用下交替处于导通、关闭状态，电源的电压信号被交变信号调制成交变电平信号；所述积分电路对交变电平信号进行积分运算，输出高电平信号。

本发明利用隔直模块阻断非交变信号，恒定高电平、低电平无法通过隔直模块，输出指令的方式由恒定电平输出变为翻转电平输出，降低误动作的可能。交变信号通过隔直模块后，电子开关在交变信号作用下交替处于导通、关闭状态，电源的电压信号被调制成交变电平信号，积分电路对交变电平信号进行积分运算，使得输出信号为高电平，只有输出维持在高电平，才执行机器人的关键动作，使其具有较强的抗干扰能力。

本发明所述隔直模块包括限流电阻R18以及与限流电阻R18连接的电容C14，所述限流电阻R18与交变信号源连接，所述电容C14与电子开关连接。交变信号一般由控制器MCU输出，控制器输出信号MCU_IO只有输出一特定频率及占空比的翻转电平信号(翻转电平信号存在低电平和高电平两个电压，可以为0和电源电压，或者其间的数值)，电容C14才导通，MCU输出指令的方式由恒定电平输出变为翻转电平输出，降低误动作的可能。

本发明所述电子开关包括上拉偏置电阻R16、三极管Q20、滞放电阻R17；所述上拉偏置电阻R16的两端分别与所述隔直模块、三极管Q20的发射极连接，三极管Q20的发射极与电源连接，其基极与隔直模块连接，集电极与积分电路、滞放电阻R17的一端连接，滞放电阻R17的另一端接地连接。交变信号通过隔直模块后，隔直模块导通，电源通过上拉偏置电阻R16保证三极管Q20具有导通压降，Q20基极才有电流，Q20被打开，电子开关导通，基于交变信号的特性，三极管Q20处于打开、关闭交替状态，电源的电压信号被调制成交变电平信号。

本发明所述积分电路包括电阻R19、电容C15，电阻R19的一端与所述电子开关连接，其另一端与电容C15连接，电容C15另一端接地连接。电子开关电路导通后，电源通过电阻R19对电容C15进行充电，由电阻R19和电容C15组成的积分运算电路对交变电平进行积分运算，使输出维持在高电平，才执行机器人的关键动作，使其具有较强的抗干扰能力。

本发明还提供一种控制方法，利用交变信号将恒定电平信号调制成交变电平信号，对交变电平信号进行积分运算，输出积分运算后的控制信号，实现交变电平信号控制动作。

具体来说，输入交变信号，交变信号使电子开关交替处于导通、关闭状态，与电子开关连接的电源的电压信号被交变信号调制成交变电平信号；电子开关导通时，电源对积分电路供电，利用积分电路对交变电平信号进行积分运算并输出高电平信号；接收到高电平信号后执行控制指令。执行完控制指令后，快速释放积分电路的电量，进一步降低了误动作的可能性。