一种无人机多传感器触发装置
技术领域
本实用新型涉及一种传感器触发装置，具体的说，涉及了一种无人机多传感器触发装置。
背景技术
随着无人机关键技术的突破与应用场景的日趋成熟，无人机已拓展出更大的消费及应用市场。现有无人机机载设备如常见的单相机，倾斜相机，激光雷达等传感器，这些传感器的触发与控制信号都是为本厂家自己的设备配置专用的触发装置或者直接使用无人机飞控设备自带的触发信号，这样存在的一个问题是无法使用多个传感器去采集数据，有一些无人机的控制信号和厂家的触发信号存在不兼容的问题，容易造成采集数据丢失，漏采集的情况。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、兼容性好且能同时触发多个传感器的无人机多传感器触发装置。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种无人机多传感器触发装置，包括光耦隔离电路、控制器、存储器和电平转换电路，
所述光耦隔离电路与所述控制器连接，用于对飞控触发信号进行光电隔离，并发送至所述控制器；
所述存储器，预置有至少一种飞控触发信号类型以及至少一种传感器的触发信号参数；
所述控制器，与所述存储器连接，根据飞控触发信号、预置飞控触发信号类型和预置触发信号参数生成相应的触发信号；
所述电平转换电路，与所述控制器连接，用于将所述控制器发出的触发信号进行电压转换后发送出去
基于上述，所述光耦隔离电路包括光电耦合器，飞控触发信号的输出端通过所述光电耦合器的原边连接恒流源电路，所述光电耦合器的副边作为光电隔离后的飞控触发信号输出端。
基于上述，所述恒流源电路包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极通过限流电阻分别连接外部触发信号输出端的正引脚和所述光电耦合器的原边的阳极引脚，所述第一三极管的集电极连接所述光电耦合器的原边的阴极引脚，所述第一三极管的发射极连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的基极通过限流电阻连接外部触发信号输出端的负引脚，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接所述外部触发信号输出端的负引脚。
基于上述，所述电平转换电路包括电平转换芯片，所述电平转换芯片的一端连接所述控制器，所述电平转换芯片的另一端通过IO口连接传感器。
基于上述，还包括UART通信模块，所述控制器的UART通信接口与所述UART通信模块连接，接收上位机下发的飞控触发信号的类型以及至少一种传感器对应的触发信号参数，并存储在所述存储器中。
基于上述，所述控制器的输入端与所述光耦隔离电路连接，接收所述光耦隔离电路输出的光电隔离后的飞控触发信号；所述控制器通过所述电平转换芯片与传感器连接，以与所述传感器进行信息交互；所述控制器的I2C引脚与所述存储器连接，以与所述存储器进行信息交互；所述控制器的UART引脚与所述UART通信模块连接，以与上位机进行信息交互。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过实时采集无人机飞控的触发信号，并进行识别、判断，最终根据不同传感器类型，产生不同的控制信号，从而实现对多个传感器进行控制；该装置在保证触发信号的同步特性的同时，最高支持8路信号的触发，解决了不同的飞控厂家与不同的传感器厂家控制信号不兼容的问题，大大提高了设备兼容性，降低设备安装的难度，能提高生产与效率的优点。
附图说明
图1是本实用新型的原理图。
图2是本实用新型所述控制器的示意图。
图3是本实用新型所述存储器的示意图。
图4是本实用新型光耦隔离电路的示意图。
图5是本实用新型电平转换电路的示意图。
图6是本实用新型供电电路的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，本实用新型提供一种无人机多传感器触发装置，包括光耦隔离电路、控制器、存储器和电平转换电路，
所述光耦隔离电路与所述控制器连接，用于对飞控触发信号进行光电隔离，并发送至所述控制器；
所述存储器，预置有至少一种飞控触发信号类型以及至少一种传感器的触发信号参数；
所述控制器，与所述存储器连接，根据飞控触发信号、预置飞控触发信号类型和预置触发信号参数生成相应的触发信号；
所述电平转换电路，与所述控制器连接，用于将所述控制器发出的触发信号进行电压转换后发送出去。
本实施例的工作原理为：
所述光耦隔离电路接收外部触发信号后向所述控制器发送飞控触发信号；
所述控制器接收飞控触发信号后，判断接收的飞控触发信号是否属于所述存储器内预置的飞控触发信号类型，若属于，则根据所述存储器内预存的传感器的触发信号参数生成相应的触发信号；
所述电平转换电路，将所述控制器生成的触发信号进行电平转换后发送给传感器。
在具体实施过程中，所述无人机多传感器触发装置还包括UART通信模块，所述控制器的UART通信接口与所述UART通信模块连接，接收上位机下发的飞控触发信号的类型以及至少一种传感器对应的触发信号参数，并存储在所述存储器中。所述存储器具有掉电保存功能，同时上位机通过配置指令可以方便快速的修改预置参数。
所述控制器是决定所述工业检测光源驱动装置的功能和性能的主要因素，是所述工业检测光源驱动装置的指挥中枢。作为优选实施方式，如图2所示，本实施例中所述控制器采用STM32F103单片机，工作频率为72MHz，拥有高达512K字节的内置闪存存储器和多达64KB的嵌入式SRAM，丰富的增强I/O端口和连接到两条APB总线的外设；其内嵌2个12位的模拟/数字转换器（ADC），每个ADC有多达16个外部通道，可以实现单次或扫描转换；其还包括3个通用16位定时器和一个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C和SPI、3个USART、一个USB和一个CAN。
所述STM32F103单片机的输入端(PB12 INPUT K1)与所述光耦隔离电路连接，接收所述光耦隔离电路输出的光电隔离后的飞控触发信号；所述STM32F103单片机的输出端(PB5 TIM3 CH2/PB4 TIM3 CH1/PA11 TIM1 CH4/PA10 TIM1 CH3/PA9 TIM1 CH2/PA8 TIM3CH1/PB1 TIM3 CH4/PB0 TIM3 CH3/)通过所述电平转换芯片与传感器连接，以向所述传感器发送触发信号；所述控制器的UART引脚(PB6 UART TX /PB7 UART RX)与所述UART通信模块连接，以与上位机进行信息交互。
优选的，如图3所示，所述存储器为AT24C08存储器，所述AT24C08存储器为IIC接口存储器，通过IIC接口与所述控制器的I2C引脚（PB8 IIC SCL/PB9 IIC SDA）连接，以进行数据交互。
作为具体实施例，如图4所示，所述光耦隔离电路包括光电耦合器，飞控触发信号的输出端通过所述光电耦合器的原边连接恒流源电路，所述光电耦合器的副边作为光电隔离后的飞控触发信号输出端，优选的，所述光电耦合器为高速光电耦合器LTV-354T-A。在所述高速光电耦合器的原边侧引入恒流源电路，可以防止大电流输入以及短路发生后造成所述控制器烧毁，同时还具有保护所述高速光耦隔离器的作用，从而延长所述高速光耦隔离器的使用寿命，另外还支持大电压的信号输入。
作为优选实施例，所述恒流源电路包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极通过限流电阻分别连接外部触发信号输出端的正引脚和所述光电耦合器的原边的阳极引脚，所述第一三极管的集电极连接所述光电耦合器的原边的阴极引脚，所述第一三极管的发射极连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的基极通过限流电阻连接外部触发信号输出端的负引脚，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接所述外部触发信号输出端的负引脚。这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。
所述光电耦合器内发光二极管正向导通时候的压降为1.2V,那么设计到这个恒流电路的其他部分的最大功耗为(32-1.2)*0.007=0.2156W左右。这个功耗在我们选型的时候，可以提供参考。对第一三极管和第二三极管的要求的耐压要求高于32V，功耗要求高于215.6mW，这里我们可以选用2N3904，封装为TO-92。
作为具体实施例，所述电平转换电路包括电平转换芯片，所述电平转换芯片的一端连接所述控制器，所述电平转换芯片的另一端通过IO口连接传感器。优选的，如图5所示，所述电平转换芯片选用SN74LVC4245A芯片，所述SN74LVC4245A芯片的A0~A7引脚和所述SN74LVC4245A芯片的B0~B7引脚均为输入/输出引脚，所述SN74LVC4245A芯片的DIR引脚用于进行方向控制，当DIR引脚为高电平时，数据为A入B出，且A0与B0对应，....A7与B7对应；当DIR引脚为低电平时，数据为B入A出，且A0与B0对应，....A7与B7对应；所述SN74LVC4245A芯片的OE引脚为输出使能，当OE引脚为低电平时，该芯片可以输出，否则不可以进行输出；所述SN74LVC4245A芯片用于实现电平转换且转换速度比较高，通过电平转换一方面实现所述控制器向所述IO口的单向数据传输，另一方面具有保护所述控制器的作用。
作为具体实施例，如图6所示，所述供电电路中，所述无人机多传感器触发装置的控制板输入电压为24V，经过得到5V电压，以向所述电平转换芯片供电；5V电压经过稳压模块得到3.3V电压，以向所述控制器、所述光耦隔离电路、所述电平转换芯片、所述RRPROM供电，所述供电电路的输入输出端均经过电容滤波，减少电源纹波。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
