【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机伺服检测，具体涉及一种数字伺服设备检测装置及检测方法。
技术介绍
1、无人机伺服设备作为无人机飞行时的执行机构，其种类繁多，包括用于调节升降舵、方向舵、颈翼、风门、气道的伺服舵机，还有用于控制机体部件开关、收放、升降的各类作动器。有些伺服设备是相同的硬件加载相同的软件，有些伺服设备是不同的硬件加载相同的软件。这些加载相同的软件的伺服设备在装机前需要进行软件设置；另外，伺服设备装机时需要调整输出端与无人机机体的连接，使用过程中出现异常时可以通过互换来定位故障。
2、传统的数字伺服设备检测方法是在笔记本电脑或台式电脑中安装上位机软件进行通信检测。上位机软件有的直接使用调试设备自带的调试助手软件，通过软件界面发送控制指令、接收和显示反馈数据，需要人工提取和解析数据的具体物理意义，操作起来比较繁杂；有的上位机软件是专门开发的，虽然可以直观显示指令和数据的物理意义，但不能给伺服设备供电，也不能测试伺服设备的工作电流。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提出了一种数字伺服设备检测装置及检测方法，通过微处理器电路的嵌入式软件对伺服设备进行检测，不仅能够发送控制指令、接收反馈数据、直观显示数据的物理意义，而且能够测量伺服设备的工作电流，具有电流校准功能和自动识别伺服设备的能力。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种数字伺服设备检测装置，包括检测箱体，检测箱体的底板上设置数字微处理器控制电路和电源
4、伺服设备的信号端连接总线通信电路，电源端连接电流检测电路的信号输入端；
5、总线通信电路和电流检测电路的输出端连接微处理器电路的信号输入端，同时键盘输入模块的信号输出端还连接微处理器电路的io输入端，微处理器电路的信号输出端连接显示屏，可显示伺服设备的控制指令、反馈信息和工作状态；
6、电源变换模块的输出端连接伺服设备和数字微处理器控制电路。
7、一种数字伺服设备检测方法，包括以下步骤，
8、步骤1：伺服设备检测装置上电执行初始化设置，对主函数定义的变量进行初始化，调用各外设配置函数对外设进行初始化；
9、步骤2：待初始设置执行完成，伺服设备检测装置程序进入到主程序的主循环部分，定时进行指令发送和显示更新，并进行看门狗喂狗操作，重新装载看门狗计数值；
10、指令发送用于发送伺服设备控制指令，并进行总线通信故障检测，当发送失败时上报总线通信故障；总线中断用于接收伺服设备反馈的状态数据帧并进行总线数据处理；显示更新用于定时更新显示内容，根据显示标识码确定显示界面；
11、通过定时器中断服务采集键盘输入和伺服设备的工作电流信息，进行电流检测和电流校准，并为主循环的指令发送和显示更新提供定时依据。
12、所述指令发送规则为：通过总线通信电路定时发送控制指令，控制指令包括设备设置指令和设备动作指令；设备设置指令在设备设置指令码为版本查询和节点配置时发送，发送完成后清除设备设置指令码；定时时间到，则发送设备动作指令，若设备动作指令发送超时，将检测装置自检信息的总线通信故障位置0。
13、显示更新规则为：显示界面包括设备设置界面和设备检测界面，设备设置界面为菜单选择，设备检测界面的显示标识码可根据总线数据输入自动识别和更新。
14、键盘输入处理规则为：在定时器中断服务函数中扫描是否有按键输入，若有则记录按键值，根据按键值同步更新设备设置指令码和显示标识码，以及伺服设备的动作指令信息。
15、电流检测步骤为：
16、电流检测电路将伺服设备的工作电流转换为电压信号，微处理器电路的内部ad连续采样电压信号，采样结果存于内部dma中，一次滤波函数从dma中取出一定数量的采样结果，并采用trimmean函数对采样结果进行处理，得到采样值，其中，采样结果的数量和除去最高值和最低值后剩下的采样结果的数量都设为2的幂次方。
17、二次滤波函数采用平滑滤波的方式，二次滤波结果＝一次滤波结果×第一系数+上次滤波结果×第二系数，其中，第一系数远小于第二系数；
18、利用采样值与基准电流采样值比较的方法进行换算，换算结果＝(二次滤波结果-0a基准电流采样值)/(1a基准电流采样值-0a基准电流采样值)，其中，0a基准电流采样值和1a基准电流采样值在软件首次运行时存储至内部flash，可在电流校准后更新。
19、电流校准步骤为：当设备设置指令码为电流校准时，将当前二次滤波结果与0a基准电流采样值比较，若满足设定的误差范围，则存储该二次滤波结果为滤波结果a，等待与1a基准电流采样值的误差满足设定误差范围的二次滤波结果，并存储该二次滤波结果为滤波结果b，然后用滤波结果a替换0a基准电流采样值，用滤波结果b替换1a基准电流采样值，最后清除指令码，返回电流校准成功标识。
20、所述总线数据处理具体为，在总线中断服务函数中接收伺服设备反馈的状态数据帧，根据总线通信协议判断该数据帧是否有效，若有效，提取和存储有效数据，并解析伺服设备的自检信息，若是首次收到该伺服设备的反馈数据，则自动识别该伺服设备，更新显示标识码和控制节点信息。
21、在主循环执行过程中，当通用定时器tim2上溢更新标志置位时，进入中断服务程序，指令发送计数加1，显示更新计数加1，从而为主循环的指令发送和显示更新提供定时依据；执行结束退出中断，进入主循环执行过程。
22、在主循环执行过程中，当通用定时器tim3上溢更新标志置位时，进入中断服务程序，采集键盘输入和ad采样值，并计算电流值；执行结束退出中断，进入主循环执行过程。
23、在主循环执行过程中，当总线接收中断发生时，读取反馈信息，提取伺服设备角度、位置、版本、节点和自检信息；若节点信息与当前控制信息不一致，则将当前控制信息更新为该节点信息，设备检测界面的显示标识码同步更新，即自动识别伺服设备；执行结束退出中断，进入主循环执行过程。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
25、(1)本专利技术的伺服设备检测方法通过数字微处理器控制电路实现，不仅控制简单，而且能实时检测和显示伺服设备的角度、位置、版本、节点和自检信息，方便用户实时掌握伺服设备的状态和进行故障定位，智能化程度高。
26、(2)本专利技术的伺服设备检测方法带电流校准功能，避免了硬件电路的参数误差对电流测量的影响，提高了电流测量的精度。
27、(3)本专利技术具有自动识别伺服设备的能力，在初始化完成后能第一时间切换到所连接的伺服设备检测界面，并实施控制，减少了伺服设备上电后的不受控时间。
28、(4)本专利技术采用总线交互数据，数据传输量大，传输距离远，传输稳定，抗干扰能力强，具有较强的通用性和工程应用价本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数字伺服设备检测装置，其特征在于，包括检测箱体，检测箱体的底板上设置数字微处理器控制电路和电源变换模块，检测箱体的面板上安装键盘输入模块和显示屏；所述数字微处理器控制电路包括总线通信电路、电流检测电路和微处理器电路；
2.一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，所述指令发送规则为：通过总线通信电路定时发送控制指令，控制指令包括设备设置指令和设备动作指令；设备设置指令在设备设置指令码为版本查询和节点配置时发送，发送完成后清除设备设置指令码；定时时间到，则发送设备动作指令，若设备动作指令发送超时，将检测装置自检信息的总线通信故障位置0。
4.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，显示更新规则为：显示界面包括设备设置界面和设备检测界面，设备设置界面为菜单选择，设备检测界面的显示标识码可根据总线数据输入自动识别和更新。
5.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，键盘输入处理规则为：在定时器中断服务函数中扫描是否有按键输
6.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，电流检测步骤为：
7.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，电流校准步骤为：当设备设置指令码为电流校准时，将当前二次滤波结果与0A基准电流采样值比较，若满足设定的误差范围，则存储该二次滤波结果为滤波结果a，等待与1A基准电流采样值的误差满足设定误差范围的二次滤波结果，并存储该二次滤波结果为滤波结果b，然后用滤波结果a替换0A基准电流采样值，用滤波结果b替换1A基准电流采样值，最后清除指令码，返回电流校准成功标识。
8.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，所述总线数据处理具体为，在总线中断服务函数中接收伺服设备反馈的状态数据帧，根据总线通信协议判断该数据帧是否有效，若有效，提取和存储有效数据，并解析伺服设备的自检信息，若是首次收到该伺服设备的反馈数据，则自动识别该伺服设备，更新显示标识码和控制节点信息。
9.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，在主循环执行过程中，当通用定时器TIM2上溢更新标志置位时，进入中断服务程序，指令发送计数加1，显示更新计数加1，从而为主循环的指令发送和显示更新提供定时依据；执行结束退出中断，进入主循环执行过程；
...【技术特征摘要】
1.一种数字伺服设备检测装置，其特征在于，包括检测箱体，检测箱体的底板上设置数字微处理器控制电路和电源变换模块，检测箱体的面板上安装键盘输入模块和显示屏；所述数字微处理器控制电路包括总线通信电路、电流检测电路和微处理器电路；
2.一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，所述指令发送规则为：通过总线通信电路定时发送控制指令，控制指令包括设备设置指令和设备动作指令；设备设置指令在设备设置指令码为版本查询和节点配置时发送，发送完成后清除设备设置指令码；定时时间到，则发送设备动作指令，若设备动作指令发送超时，将检测装置自检信息的总线通信故障位置0。
4.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，显示更新规则为：显示界面包括设备设置界面和设备检测界面，设备设置界面为菜单选择，设备检测界面的显示标识码可根据总线数据输入自动识别和更新。
5.根据权利要求2所述的一种数字伺服设备检测方法，其特征在于，键盘输入处理规则为：在定时器中断服务函数中扫描是否有按键输入，若有则记录按键值，根据按键值同步更新设备设置指令码和显示标识码，以及伺服设备的动作指令信息。
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾芳，贺峰，高鹏，
申请(专利权)人：西安爱生技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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