[发明专利]一种水下机器人照明控制系统

摘要

本发明提供一种水下机器人照明控制系统，包括环境光感应系统、中心控制器、交流电压过零信号的提取模块、电压过零信号的延时模块、双向可控硅的驱动电路模块，环境光感应系统是以分布在水下机器人周围的多台摄像头组成；中心控制器对环境光感应系统检测出的环境光进行判断，进而输出控制系统调节水下灯的交流电压信号；交流电压过零信号的提取模块用于检测交流电的电压过零点；电压过零信号的延时模块根据电压过零信号，同时结合中心控制器发出的水下灯控制信号做出相应的延时，决定双向可控硅的驱动时间；双向可控硅的驱动电路模块根据双向可控硅的导通时间，实现大功率水下交流卤素灯的亮度调节。本发明具有通用性、小型化和模块化的特点。

主权项

1.一种水下机器人照明控制系统，其特征在于：包括环境光感应系统、中心控制器、交流电压过零信号的提取模块、电压过零信号的延时模块、双向可控硅的驱动电路模块，环境光感应系统是以分布在水下机器人周围的至少五台的摄像头组成，通过摄像头采集的图像判断环境光的强弱并传至中心控制器；中心控制器对环境光感应系统检测出的环境光进行判断，进而输出控制系统调节水下灯的交流电压信号；交流电压过零信号的提取模块用于检测交流电的电压过零点，首先将中心控制器输出的交流电压信号进行整流处理，再对整流后的交流电压提取过零点，并采用光电耦合器来提取同步的电压过零信号；电压过零信号的延时模块根据电压过零信号，同时结合中心控制器发出的水下灯控制信号做出相应的延时，决定双向可控硅的驱动时间；双向可控硅的驱动电路模块根据双向可控硅的导通时间，实现大功率水下交流卤素灯的亮度调节；所述交流电压过零信号的提取模块包括输入信号(Ui)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、桥式整流二极管、光电耦合器(U1)、第三电阻(R3)，输入信号(Ui)的两端分别连接第一电阻(R1)的第一端、第二电阻(R2)的第一端，第一电阻(R1)的第二端与桥式整流二极管的第二管脚连接，第二电阻(R2)的第二端与桥式整流二极管的第三管脚连接，光电耦合器(U1)包括封装在同一管壳里的红外发光二极管和光敏三极管，桥式整流二极管的第一管脚和第四管脚分别与光电耦合器的红外发光二极管的正、负极连接，其中，桥式整流二极管的第一至第四管脚分别为其正输出端、第一交流输入端、第二交流输入端、负输出端，光电耦合器的光敏三极管的发射极接地、集电极输出电压过零信号，第三电阻(R3)一端与电源(VCC1)连接、另一端与光敏三极管的集电极连接；所述电压过零信号的延时模块包括电压过零信号的输入端、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、晶体三极管(Q1)、极性电容(C1)、第七电阻(R7)、运算放大器(U2A)、旁路电容(C2)，电压过零信号的输入端分别连接第四电阻(R4)的第一端、第五电阻(R5)的第一端，第五电阻(R5)的第二端与第六电阻(R6)的一端连接且第五电阻(R5)和第六电阻(R6)的连接点与电源(VCC2)连接，第六电阻(R6)的另一端与晶体三极管(Q1)的集电极连接，第四电阻(R4)的第二端与晶体三极管(Q1)的基极连接，晶体三极管(Q1)的集电极接极性电容(C1)的正极，晶体三极管的发射极接极性电容的负极和地，运算放大器(U2A)的正向输入端与晶体三极管(Q1)的集电极连接，运算放大器(U2A)的负向输入端与第七电阻(R7)的一端连接，第七电阻(R7)的另一端与DA模块连接，DA模块会根据单片机解析的上位机指令输出一个电压信号给到运算放大器的负向输入端，旁路电容(C2)设置在运算放大器(U2A)电源电压和地之间，运算放大器(U2A)的输出端输出延时后的脉冲信号并提供给双向可控硅的驱动电路模块。