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CN113612502A - 一种机器人自动充电电极载波通信电路 - Google Patents

一种机器人自动充电电极载波通信电路 Download PDF

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CN113612502A
CN113612502A CN202110688452.3A CN202110688452A CN113612502A CN 113612502 A CN113612502 A CN 113612502A CN 202110688452 A CN202110688452 A CN 202110688452A CN 113612502 A CN113612502 A CN 113612502A
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electrode
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Abstract

本发明公开了一种机器人自动充电电极载波通信电路，包括通过2PIN接头连接的充电桩模块、机器人模块；充电桩模块包括充电桩单片机、充电桩通信控制电路、充电桩端充电回路、充电桩充电控制开关MOS管Q1；机器人模块包括机器人控制器、机器人端通信控制回路、机器人端充电回路、机器人充电控制开关Q2；充电桩通信控制电路通过2PIN接头与机器人端通信控制回路相连；当充电桩充电控制开关MOS管Q1导通时，充电桩模块输出充电电压；当机器人充电控制开关Q2导通时，机器人模块输入充电电压。本申请的机器人自动充电电极载波通信电路，以低成本、小体积的方式，实现机器人与自动充电桩的通信。

Description

一种机器人自动充电电极载波通信电路
技术领域
本发明涉及机器人自动充电电路技术领域，具体是一种机器人自动充电电极载波通信电路。
背景技术
目前，机器人的发展很快，其功能也在不断提高，但机器人在工作时往往会遇到电池功率不足的问题，导致机器人需要人为地来帮助机器人继续工作，使得机器人在工作中的执行受到限制。为了减少人手对机器人的导航问题，机器人自动充电的研究已成为机器人发展的一个重要方向。
现在市面上大部分机器人自动充电采用无通信的方案，或者是红外无线通信的方案，或者是采用多个电极接触的方案。红外无线通信方案易受物体遮挡，阳光照射等影响，会导致通信识别失败。多个电极接触的方案，一般有两个电极是充电电极，两个是通信电极，至少需要使用4个电极，导致机器人体积较大、成本较高的问题出现。
发明内容
本申请的目的在于提供一种机器人自动充电电极载波通信电路，以低成本、小体积的方式，实现机器人与自动充电桩的通信。
为实现上述目的，本申请提供了一种机器人自动充电电极载波通信电路，包括通过2PIN接头连接的充电桩模块、机器人模块；所述充电桩模块包括充电桩单片机、充电桩通信控制电路、充电桩端充电回路、设置于所述充电桩端充电回路内的充电桩充电控制开关MOS管Q1；所述机器人模块包括机器人控制器、机器人端通信控制回路、机器人端充电回路、设置于所述机器人端充电回路内的机器人充电控制开关Q2；所述充电桩通信控制电路通过所述2PIN接头与所述机器人端通信控制回路相连，所述充电桩单片机通过所述充电桩通信控制电路、所述机器人端通信控制回路向所述机器人控制器发送信号；所述充电桩单片机控制所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的导通或截止，当所述充电桩充电控制开关MOS管Q1导通时，所述充电桩模块输出充电电压；所述机器人控制器控制所述机器人充电控制开关Q2的导通或截止，当所述机器人充电控制开关Q2导通时，所述机器人模块输入充电电压。
作为优选，所述充电桩通信控制电路包括使能信号连接端COMEN、光耦器U3、三极管Q5、解调光耦器U2、数据浮空输入端U1_RXD；所述使能信号连接端COMEN与所述充电桩单片机的使能信号管脚相连，所述光耦器U3的发光二极管的负极与所述使能信号连接端COMEN相连，所述光耦器U3的发光二极管的正极通过电阻器R13与3.3V电源电压相连，所述光耦器U3的光敏三极管的集电极通过电阻器R6与电源正极端VIN+相连，所述光耦器U3的光敏三极管的发射极通过电阻器R11接地；所述三极管Q5的基集通过电阻器R8与所述光耦器U3的光敏三极管的集电极相连，所述三极管Q5的集电极通过电阻器R9与电源正极端VIN+相连，所述三极管Q5的发射极与所述解调光耦器U2的发光二极管的负极连接；所述解调光耦器U2的发光二极管的正极通过电阻器R3与电源输入端VIN+相连；所述解调光耦器U2的光敏三极管的集电极与3.3V电源电压相连，所述解调光耦器U2的光敏三极管的发射极与所述数据浮空输入端U1_RXD相连；所述数据浮空输入端U1_RXD与所述充电桩单片机的接收管脚相连。
作为优选，所述充电桩端充电回路包括充电器连接端子J1、隔离光耦U5、单片机连接端OUTEN、第一MOS管连接端MOS-EN、电流采样电阻R25，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的漏极与通过电阻器R10接地，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极与所述电流采样电阻R25的第一端相连，所述光耦器U3的光敏三极管的发射极与所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极相连，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的栅极通过依次所述MOS管连接端MOS-EN、电阻器R16与所述隔离光耦U5的光敏三极管的发射极相连；电源负极端VIN-连接于所述充电器连接端子J1的2脚与所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的漏极之间；所述电流采样电阻R25的第二端与所述充电器连接端子J1的1脚相连，电源正极端VIN+连接于所述电流采样电阻R25的第二端与所述充电器连接端子J1的1脚之间；所述隔离光耦U5的发光二极管的正极通过电阻器R15与3.3V电源电压相连，所述隔离光耦U5的发光二极管的负极通过所述单片机连接端OUTEN与所述充电桩单片机相连，所述隔离光耦U5的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连，电源负极端VIN-通过电阻器R18连接于所述隔离光耦U5的光敏三极管的发射极、所述MOS管连接端MOS-EN之间；所述光耦器U3的光敏三极管的发射极与所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极相连。
作为优选，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极与所述充电器连接端子J1的1脚之间并联有用于防止所述充电桩充电控制开关MOS管Q1空载时发热的保护电阻器R19。
作为优选，所述机器人端充电回路包括充电使能光耦U6、控制器连接端OUTEN、第二MOS管连接端MOS-EN、机器人外部接口J3、电池充电口连接端子J4、自动充电回路、手动充电回路；所述充电使能光耦U6的发光二极管的正极通过电阻器R19与3.3V电源电压相连，所述充电使能光耦U6的发光二极管的负极与通过所述控制器连接端OUTEN与所述机器人控制器相连，所述充电使能光耦U6的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连，所述充电使能光耦U6的光敏三极管的发射极依次通过电阻器R21、电阻器R22与电源负极端VIN-相连，所述第二MOS管连接端MOS-EN连接与所述电阻器R21、所述电阻器R22之间；所述自动充电回路、所述手动充电回路并联于所述机器人外部接口J3、所述电池充电口连接端子J4之间；所述机器人外部接口J3的1脚与所述电池充电口连接端子J4的2脚相连，电源正极端VIN+连接于所述机器人外部接口J3的1脚与所述电池充电口连接端子J4的2脚之间，所述电池充电口连接端子J4的1脚与电压输出端相连。
作为优选，所述自动充电回路包括所述机器人充电控制开关Q2、整流器D3，所述机器人充电控制开关Q2的漏极与所述机器人外部接口J3的3脚相连，电源负极端VIN-连接于所述机器人充电控制开关Q2的漏极与所述机器人外部接口J3的3脚之间，所述机器人充电控制开关Q2的栅极与所述第二MOS管连接端MOS-EN相连，所述机器人充电控制开关Q2的源极与所述整流器D3的负极端相连，所述整流器D3的正极端与所述电池充电口连接端子J4的1脚相连。
作为优选，所述手动充电回路包括整流器D7，所述整流器D7的负极端与所述机器人外部接口J3的4脚相连，电压输入端子VIN_M-连接于所述整流器D7的负极端与所述机器人外部接口J3的4脚之间，所述整流器D7的正极端与所述电池充电口连接端子J4的1脚相连。
作为优选，所述机器人端通信控制回路包括光耦器U9、光耦器U8、调制光耦U1、检测光耦U7、测量光耦U4；所述光耦器U9的发光二极管的正极通过电阻器R12与电源正极端VIN+相连，所述光耦器U9的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，所述光耦器U9的光敏三极管的集电极通过电阻器R45与3.3V电源电压相连，所述光耦器U9的光敏三极管的发射极接地；所述光耦器U8的发光二极管的正极与所述光耦器U9的光敏三极管的集电极相连，所述光耦器U8的发光二极管的负极接地，所述光耦器U8的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连；所述光耦器U8的光敏三极管的发射极与所述调制光耦U1的光敏三极管的集电极相连，所述调制光耦U1的光敏三极管的发射极与电源负极端VIN-相连，所述调制光耦U1的发光二极管的正极通过电阻器R5与3.3V电源电压相连，所述调制光耦U1的发光二极管的负极通过调制信号输出端U2_TXD与VIN总线相连；所述检测光耦U7的发光二极管的正极通过电阻器R17与所述调制光耦U1的光敏三极管的集电极相连，所述检测光耦U7的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，所述检测光耦U7的光敏三级管的发射极接地，所述检测光耦U7的光敏三级管的集电极通过电阻器R46与3.3V电源电压相连，所述检测光耦U7的光敏三级管的集电极与所述电阻器R46之间连接有电压采样端ADCIN0；所述测量光耦U4的发光二极管的正极通过电阻器R9与电源正极端VIN+相连，所述测量光耦U4的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，所述测量光耦U4的光敏三极管的发射极接地，所述测量光耦U4的光敏三极管的集电极通过电阻器R14与3.3V电源电压相连，所述测量光耦U4的光敏三极管的集电极与所述电阻器R14之间连接有电压采样端ADCIN1。
有益效果：本申请的机器人自动充电电极载波通信电路，机器人模块只需要两个充电电极，不需要额外的通信模块或者通信接触电极就能够实现机器人模块与充电桩模块之间稳定可靠的通信，以一种低成本、小体积的方式，实现机器人与充电桩的智能自动充电，为企业节约成本的同时，还提高了可靠性。通过控制充电桩充电控制开关MOS管Q1、机器人充电控制开关Q2的通断，实现充电桩是否给机器人充电的控制。通过在充电桩端充电回路、机器人端充电回路的电极上，机器人模块使用光耦的光敏三级管叠加通信波形到主回路，充电桩模块采用光耦的发光二极管解耦成通信波形，信号传输至充电桩单片机、机器人控制器实现通信。在实现通信的同时，也检测了电极接触是否良好，从而提高了自动充电的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例中机器人自动充电电极载波通信电路的结构框图；
图2为实施例中充电桩通信控制电路的电路原理图；
图3为实施例中充电桩端充电回路的电路原理图；
图4为实施例中机器人端充电回路的电路原理图；
图5为实施例中机器人端通信控制回路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：参考图1所示的一种机器人自动充电电极载波通信电路，包括通过2PIN接头连接的充电桩模块、机器人模块；充电桩模块包括充电桩单片机、充电桩通信控制电路、充电桩端充电回路、设置于充电桩端充电回路内的充电桩充电控制开关MOS管Q1；机器人模块包括机器人控制器、机器人端通信控制回路、机器人端充电回路、设置于机器人端充电回路内的机器人充电控制开关Q2。充电桩通信控制电路通过2PIN接头与机器人端通信控制回路相连，充电桩单片机通过充电桩通信控制电路、机器人端通信控制回路向机器人控制器发送信号；充电桩单片机控制充电桩充电控制开关MOS管Q1的导通或截止，当充电桩充电控制开关MOS管Q1导通时，充电桩模块输出充电电压；机器人控制器控制机器人充电控制开关Q2的导通或截止，当机器人充电控制开关Q2导通时，机器人模块输入充电电压。在执行自动充电的任务过程中，基于充电桩通信控制电路和机器人端通信控制回路的设置，机器人模块只需要两个充电电极，不需要额外的通信模块或者通信接触电极就能够实现机器人模块与充电桩模块之间稳定可靠的通信，以一种低成本、小体积的方式，实现机器人与充电桩的智能自动充电。
参考图2所示，在本实施例中，充电桩通信控制电路包括使能信号连接端COMEN、光耦器U3、三极管Q5、解调光耦器U2、数据浮空输入端U1_RXD。使能信号连接端COMEN与充电桩单片机的使能信号管脚相连，光耦器U3的发光二极管的负极与使能信号连接端COMEN相连。光耦器U3的发光二极管的正极通过电阻值为470Ω的电阻器R13与3.3V电源电压相连，光耦器U3的光敏三极管的集电极通过电阻值为1KΩ的电阻器R6与电源正极端VIN+相连。光耦器U3的光敏三极管的发射极通过电阻值为10KΩ的电阻器R11接地。三极管Q5的基集通过电阻值为10KΩ的电阻器R8与光耦器U3的光敏三极管的集电极相连，三极管Q5的集电极通过电阻值为10KΩ的电阻器R9与电源正极端VIN+相连，且三极管Q5的集电极通过电阻值为39KΩ的电阻器R2接地，三极管Q5的发射极与解调光耦器U2的发光二极管的负极连接。解调光耦器U2的发光二极管的正极通过电阻值为10KΩ的电阻器R3与电源输入端VIN+相连。解调光耦器U2的光敏三极管的集电极与3.3V电源电压相连，解调光耦器U2的光敏三极管的发射极与数据浮空输入端U1_RXD相连，解调光耦器U2的光敏三极管的发射极通过电阻值为4.7KΩ的电阻器R1接地。数据浮空输入端U1_RXD与充电桩单片机的接收管脚相连。在本实施例中，光耦器U3、解调光耦器U2的型号均为TLP291，三极管Q5的型号为8550。当使能信号连接端COMEN低电平的时候，通过光耦器U3控制，三极管Q5导通，解调光耦器U2的发光二极管可以正常接收VIN上的高低电平波形，输出到数据浮空输入端U1_RXD，此时，充电桩单片机即可接收机器人发送的信号。当使能信号连接端COMEN高电平时，三极管Q5截止，解调光耦器U2的发光二极管无法接收信号。
参考图3所示，充电桩端充电回路包括充电器连接端子J1、隔离光耦U5、单片机连接端OUTEN、第一MOS管连接端MOS-EN、电流采样电阻R25。充电桩充电控制开关MOS管Q1为N沟道MOS管，其型号为IRFB4310，用于充电桩端的充电控制。当充电桩充电控制开关MOS管Q1时，充电桩模块向外输出充电电压。充电桩充电控制开关MOS管Q1的漏极与通过电阻值为0的电阻器R10接地，充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极与电流采样电阻R25的第一端相连，电流采样电阻R25的型号为PBVR010，其用于反馈充电电流的大小。光耦器U3的光敏三极管的发射极与充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极相连，充电桩充电控制开关MOS管Q1的栅极通过依次MOS管连接端MOS-EN、电阻值为33KΩ的电阻器R16与隔离光耦U5的光敏三极管的发射极相连，隔离光耦U5的想好为TLP291。电源负极端VIN-连接于充电器连接端子J1的2脚与充电桩充电控制开关MOS管Q1的漏极之间。电流采样电阻R25的第二端与充电器连接端子J1的1脚相连，电源正极端VIN+连接于电流采样电阻R25的第二端与充电器连接端子J1的1脚之间。隔离光耦U5的发光二极管的正极通过电阻值为470Ω的电阻器R15与3.3V电源电压相连，隔离光耦U5的发光二极管的负极通过单片机连接端OUTEN与充电桩单片机相连，隔离光耦U5的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连，电源负极端VIN-通过电阻值为10KΩ的电阻器R18连接于隔离光耦U5的光敏三极管的发射极、MOS管连接端MOS-EN之间，电阻器R18上并联有电容值为105F的电容器C23。
作为本实施例的一种优选地实施方式，充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极与充电器连接端子J1的1脚之间并联有用于防止充电桩充电控制开关MOS管Q1空载时发热的保护电阻器R19，保护电阻器R19的电阻值为10KΩ。
参考图4所示，机器人端充电回路包括充电使能光耦U6、控制器连接端OUTEN、第二MOS管连接端MOS-EN、机器人外部接口J3、电池充电口连接端子J4、自动充电回路、手动充电回路。充电使能光耦U6的信号为TLP291，充电使能光耦U6的发光二极管的正极通过电阻值为470Ω的电阻器R19与3.3V电源电压相连，充电使能光耦U6的发光二极管的负极与通过控制器连接端OUTEN与机器人控制器相连。充电使能光耦U6的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连，充电使能光耦U6的光敏三极管的发射极依次通过电阻值为39KΩ的电阻器R21、电阻值为10KΩ的电阻器R22与电源负极端VIN-相连，第二MOS管连接端MOS-EN连接与电阻器R21、电阻器R22之间。自动充电回路、手动充电回路并联于机器人外部接口J3、电池充电口连接端子J4之间。机器人外部接口J3的1脚与电池充电口连接端子J4的2脚相连，电源正极端VIN+连接于机器人外部接口J3的1脚与电池充电口连接端子J4的2脚之间，电池充电口连接端子J4的1脚与电压输出端相连。
在本实施例中，自动充电回路包括机器人充电控制开关Q2、整流器D3，机器人充电控制开关Q2为N沟道MOS管，其型号为IRFB4310，用于机器人端的充电控制。当机器人充电控制开关Q2导通时，机器人模块接收2PIN接头传输的充电电压。机器人充电控制开关Q2的漏极与机器人外部接口J3的3脚相连，电源负极端VIN-连接于机器人充电控制开关Q2的漏极与机器人外部接口J3的3脚之间，机器人充电控制开关Q2的栅极与第二MOS管连接端MOS-EN相连，机器人充电控制开关Q2的源极与整流器D3的负极端相连，整流器D3的正极端与电池充电口连接端子J4的1脚相连，流器D3的型号为FERD40H100STS。流器D3的正极端与电池充电口连接端子J4的1脚之间通过电阻值为0Ω的电阻器R10接地。
在本实施例中，手动充电回路包括整流器D7，整流器D7的型号为FERD40H100STS，整流器D7的负极端与机器人外部接口J3的4脚相连，电压输入端子VIN_M-连接于整流器D7的负极端与机器人外部接口J3的4脚之间，整流器D7的正极端与电池充电口连接端子J4的1脚相连，电阻器R10连接于整流器D7的正极端与电池充电口连接端子J4的1脚之间。
参考图5所示，机器人端通信控制回路包括光耦器U9、光耦器U8、调制光耦U1、检测光耦U7、测量光耦U4，在本实施例中，光耦器U9、光耦器U8、调制光耦U1、检测光耦U7、测量光耦U4的型号均为TLP291。光耦器U9的发光二极管的正极通过电阻值为4.7KΩ的电阻器R12与电源正极端VIN+相连，光耦器U9的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连。光耦器U9的光敏三极管的集电极通过电阻值为1KΩ的电阻器R45与3.3V电源电压相连，光耦器U9的光敏三极管的发射极接地。光耦器U8的发光二极管的正极与光耦器U9的光敏三极管的集电极相连，光耦器U8的发光二极管的负极接地，光耦器U8的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连。当光耦器U9的发光二极管导通时，即电源正极端VIN+和电源负极端VIN-两个正负极主电源线上有电的时候，光耦器U8的光敏三极管才导通。此时，机器人模块才能将信号发送至充电桩模块，能够避免机器人与充电桩未成功对接时，机器人也在发送数据的情况，从而避免机器人意外短路的问题出现。
光耦器U8的光敏三极管的发射极与调制光耦U1的光敏三极管的集电极相连，调制光耦U1的光敏三极管的发射极与电源负极端VIN-相连，调制光耦U1的发光二极管的正极通过电阻值为470Ω的电阻器R5与3.3V电源电压相连，调制光耦U1的发光二极管的负极通过调制信号输出端U2_TXD与VIN总线相连，调制光耦U1将调制信号输出端U2_TXD的数据信号调制发送到VIN总线上。
检测光耦U7的发光二极管的正极通过电阻值为680Ω的电阻器R17与调制光耦U1的光敏三极管的集电极相连，检测光耦U7的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，检测光耦U7的光敏三级管的发射极接地，检测光耦U7的光敏三级管的集电极通过电阻值为4.7KΩ的电阻器R46与3.3V电源电压相连，检测光耦U7的光敏三级管的集电极与电阻器R46之间连接有电压采样端ADCIN0。检测光耦U7用于确认机器人是否对接到充电桩，通过电压采样端ADCIN0的采样电压判断电源正极端VIN+的是否有电压，有则表示机器人与充电桩已经对接成功，否则表示对接不成功。
测量光耦U4的发光二极管的正极通过电阻值为10KΩ的电阻器R9与电源正极端VIN+相连，测量光耦U4的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，测量光耦U4的光敏三极管的发射极接地，测量光耦U4的光敏三极管的集电极通过电阻值为1KΩ的电阻器R14与3.3V电源电压相连，测量光耦U4的光敏三极管的集电极与电阻器R14之间连接有电压采样端ADCIN1。测量光耦U4用于测量充电电压，通过电压采样端ADCIN1的采样电压，判断机器人的充电电压是否异常。
基于上述结构，在充电桩模块没给机器人模块充电时，处于信号接收状态，2PIN接头上为安全的低电压，无功率输出。机器人模块对接到2PIN接头后与充电桩模块建立连接。当2PIN接头处于开路或短路时，充电桩模块无法与机器人模块建立连接。充电桩模块与机器人模块建立连接后，2PIN接头输出充电电压，机器人模块开始充电。机器人模块充电完成后，充电桩模块与机器人模块断开连接。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，包括通过2PIN接头连接的充电桩模块、机器人模块；所述充电桩模块包括充电桩单片机、充电桩通信控制电路、充电桩端充电回路、设置于所述充电桩端充电回路内的充电桩充电控制开关MOS管Q1；所述机器人模块包括机器人控制器、机器人端通信控制回路、机器人端充电回路、设置于所述机器人端充电回路内的机器人充电控制开关Q2；所述充电桩通信控制电路通过所述2PIN接头与所述机器人端通信控制回路相连，所述充电桩单片机通过所述充电桩通信控制电路、所述机器人端通信控制回路向所述机器人控制器发送信号；所述充电桩单片机控制所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的导通或截止，当所述充电桩充电控制开关MOS管Q1导通时，所述充电桩模块输出充电电压；所述机器人控制器控制所述机器人充电控制开关Q2的导通或截止，当所述机器人充电控制开关Q2导通时，所述机器人模块输入充电电压。
2.根据权利要求1所述的机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，所述充电桩通信控制电路包括使能信号连接端COMEN、光耦器U3、三极管Q5、解调光耦器U2、数据浮空输入端U1_RXD；所述使能信号连接端COMEN与所述充电桩单片机的使能信号管脚相连，所述光耦器U3的发光二极管的负极与所述使能信号连接端COMEN相连，所述光耦器U3的发光二极管的正极通过电阻器R13与3.3V电源电压相连，所述光耦器U3的光敏三极管的集电极通过电阻器R6与电源正极端VIN+相连，所述光耦器U3的光敏三极管的发射极通过电阻器R11接地；所述三极管Q5的基集通过电阻器R8与所述光耦器U3的光敏三极管的集电极相连，所述三极管Q5的集电极通过电阻器R9与电源正极端VIN+相连，所述三极管Q5的发射极与所述解调光耦器U2的发光二极管的负极连接；所述解调光耦器U2的发光二极管的正极通过电阻器R3与电源输入端VIN+相连；所述解调光耦器U2的光敏三极管的集电极与3.3V电源电压相连，所述解调光耦器U2的光敏三极管的发射极与所述数据浮空输入端U1_RXD相连；所述数据浮空输入端U1_RXD与所述充电桩单片机的接收管脚相连。
3.根据权利要求2所述的机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，所述充电桩端充电回路包括充电器连接端子J1、隔离光耦U5、单片机连接端OUTEN、第一MOS管连接端MOS-EN、电流采样电阻R25，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的漏极与通过电阻器R10接地，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极与所述电流采样电阻R25的第一端相连，所述光耦器U3的光敏三极管的发射极与所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极相连，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的栅极通过依次所述MOS管连接端MOS-EN、电阻器R16与所述隔离光耦U5的光敏三极管的发射极相连；电源负极端VIN-连接于所述充电器连接端子J1的2脚与所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的漏极之间；所述电流采样电阻R25的第二端与所述充电器连接端子J1的1脚相连，电源正极端VIN+连接于所述电流采样电阻R25的第二端与所述充电器连接端子J1的1脚之间；所述隔离光耦U5的发光二极管的正极通过电阻器R15与3.3V电源电压相连，所述隔离光耦U5的发光二极管的负极通过所述单片机连接端OUTEN与所述充电桩单片机相连，所述隔离光耦U5的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连，电源负极端VIN-通过电阻器R18连接于所述隔离光耦U5的光敏三极管的发射极、所述MOS管连接端MOS-EN之间。
4.根据权利要求3所述的机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，所述充电桩充电控制开关MOS管Q1的源极与所述充电器连接端子J1的1脚之间并联有用于防止所述充电桩充电控制开关MOS管Q1空载时发热的保护电阻器R19。
5.根据权利要求1所述的机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，所述机器人端充电回路包括充电使能光耦U6、控制器连接端OUTEN、第二MOS管连接端MOS-EN、机器人外部接口J3、电池充电口连接端子J4、自动充电回路、手动充电回路；所述充电使能光耦U6的发光二极管的正极通过电阻器R19与3.3V电源电压相连，所述充电使能光耦U6的发光二极管的负极与通过所述控制器连接端OUTEN与所述机器人控制器相连，所述充电使能光耦U6的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连，所述充电使能光耦U6的光敏三极管的发射极依次通过电阻器R21、电阻器R22与电源负极端VIN-相连，所述第二MOS管连接端MOS-EN连接与所述电阻器R21、所述电阻器R22之间；所述自动充电回路、所述手动充电回路并联于所述机器人外部接口J3、所述电池充电口连接端子J4之间；所述机器人外部接口J3的1脚与所述电池充电口连接端子J4的2脚相连，电源正极端VIN+连接于所述机器人外部接口J3的1脚与所述电池充电口连接端子J4的2脚之间，所述电池充电口连接端子J4的1脚与电压输出端相连。
6.根据权利要求5所述的机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，所述自动充电回路包括所述机器人充电控制开关Q2、整流器D3，所述机器人充电控制开关Q2的漏极与所述机器人外部接口J3的3脚相连，电源负极端VIN-连接于所述机器人充电控制开关Q2的漏极与所述机器人外部接口J3的3脚之间，所述机器人充电控制开关Q2的栅极与所述第二MOS管连接端MOS-EN相连，所述机器人充电控制开关Q2的源极与所述整流器D3的负极端相连，所述整流器D3的正极端与所述电池充电口连接端子J4的1脚相连。
7.根据权利要求6所述的机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，所述手动充电回路包括整流器D7，所述整流器D7的负极端与所述机器人外部接口J3的4脚相连，电压输入端子VIN_M-连接于所述整流器D7的负极端与所述机器人外部接口J3的4脚之间，所述整流器D7的正极端与所述电池充电口连接端子J4的1脚相连。
8.根据权利要求1所述的机器人自动充电电极载波通信电路，其特征在于，所述机器人端通信控制回路包括光耦器U9、光耦器U8、调制光耦U1、检测光耦U7、测量光耦U4；所述光耦器U9的发光二极管的正极通过电阻器R12与电源正极端VIN+相连，所述光耦器U9的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，所述光耦器U9的光敏三极管的集电极通过电阻器R45与3.3V电源电压相连，所述光耦器U9的光敏三极管的发射极接地；所述光耦器U8的发光二极管的正极与所述光耦器U9的光敏三极管的集电极相连，所述光耦器U8的发光二极管的负极接地，所述光耦器U8的光敏三极管的集电极与电源正极端VIN+相连；所述光耦器U8的光敏三极管的发射极与所述调制光耦U1的光敏三极管的集电极相连，所述调制光耦U1的光敏三极管的发射极与电源负极端VIN-相连，所述调制光耦U1的发光二极管的正极通过电阻器R5与3.3V电源电压相连，所述调制光耦U1的发光二极管的负极通过调制信号输出端U2_TXD与VIN总线相连；所述检测光耦U7的发光二极管的正极通过电阻器R17与所述调制光耦U1的光敏三极管的集电极相连，所述检测光耦U7的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，所述检测光耦U7的光敏三级管的发射极接地，所述检测光耦U7的光敏三级管的集电极通过电阻器R46与3.3V电源电压相连，所述检测光耦U7的光敏三级管的集电极与所述电阻器R46之间连接有电压采样端ADCIN0；所述测量光耦U4的发光二极管的正极通过电阻器R9与电源正极端VIN+相连，所述测量光耦U4的发光二极管的负极与电源负极端VIN-相连，所述测量光耦U4的光敏三极管的发射极接地，所述测量光耦U4的光敏三极管的集电极通过电阻器R14与3.3V电源电压相连，所述测量光耦U4的光敏三极管的集电极与所述电阻器R14之间连接有电压采样端ADCIN1。
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