[发明专利]一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备，其特征在于，包括上位机、AM4379核心板、主控制系统、备用控制系统、电机驱动器和看门狗复位芯片，所述主控制系统包括STM32芯片，所述备用控制系统包括FPGA芯片；

所述上位机和所述AM4379核心板交互通讯，所述上位机用于发送指令到所述AM4379核心板；

所述AM4379核心板分别和所述主控制系统、所述备用控制系统交互通讯，所述AM4379核心板用于判断所述主控制系统是否正常运行，再将接收到的指令发送至所述主控制系统或所述备用控制系统；

所述主控制系统和所述备用控制系统交互通讯，所述电机驱动器分别和所述主控制系统、所述备用控制系统交互通讯，所述电机驱动器用于接收所述主控制系统或备用控制系统的指令驱动电机；

所述备用控制系统通过所述看门狗复位芯片控制所述主控制系统，所述看门狗复位芯片用于在所述主控制系统发生程序错误或死机时，复位所述主控制系统；当所述主控制系统无法复位时，强制关闭所述主控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备，其特征在于，所述AM4379核心板分别和所述主控制系统、所述备用控制系统交互通讯，具体为：

所述AM4379核心板通过隔离CAN收发器分别和所述STM32芯片、FPGA芯片交互通讯；

其中，所述隔离CAN收发器的型号为TDH541SCANH。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备，其特征在于，所述主控制系统和所述备用控制系统交互通讯，具体为：

所述STM32芯片通过第一数字隔离器和所述FPGA芯片交互通讯；

其中，所述第一数字隔离器的型号为ADUM141D08RZ。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备，其特征在于，所述备用控制系统通过所述看门狗复位芯片控制所述主控制系统，具体为：

所述FPGA芯片的控制引脚电连接光耦隔离器，所述光耦隔离器与所述看门狗复位芯片的强制复位引脚电连接，所述看门狗复位芯片与所述STM32芯片的RST引脚电连接，所述STM32芯片与所述看门狗复位芯片的WDI引脚电连接；

其中，所述看门狗复位芯片的型号为TPS3828-33QDBVRQ1，所述光耦隔离器的型号为VO617A。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备，其特征在于，所述电机驱动器分别和所述主控制系统、所述备用控制系统交互通讯，具体为：

所述电机驱动器具有CAN通讯接口和UART通讯接口；

所述电机驱动器通过所述CAN通讯接口与所述STM32芯片交互通讯；

所述电机驱动器通过所述UART通讯接口与所述FPGA芯片交互通讯。

6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备，其特征在于，所述电机驱动器通过所述CAN通讯接口与所述STM32芯片交互通讯，具体为：

所述电机驱动器通过所述CAN通讯接口依次与CAN收发器、第二数字隔离器和所述STM32芯片电连接；

其中，所述CAN收发器的型号为TJA1050T，所述第二数字隔离器的型号为ADUM1201BRZR。

7.根据权利要求6所述的一种基于FPGA芯片为备用系统的巡检机器人控制设备，其特征在于，所述电机驱动器通过所述UART通讯接口与所述FPGA芯片交互通讯，具体为：

所述电机驱动器通过所述UART通讯接口依次与所述第二数字隔离器、所述FPGA芯片电连接。