版本 | 发行日期 | 说明 |
|---|---|---|
V1.0 | 2021年10年21日 | 第一版 |
V1.1 | 2023年5年30日 | 第二版 |
2023.05.30 Version 1.1
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使用本产品制造移动机器人建议参考 EN-1525:1997 规范。
通过本产品制造的移动机器人的使用及维护行为须符合 GB T 36507-2018 工业车辆使用、操作与维护安全规范。
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商标
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仙工，SEER，SRC
1 简介
1.1 产品介绍
本产品是为移动机器人（AGV、AMR 等）设计的通用控制器，为移动机器人提供了核心的地图构建、定位导航、模型编辑等功能。控制器适配多款主流的激光雷达，并提供丰富的 I/O、CAN、RS485 等接口用于接入各种传感器和驱动器设备。本产品将移动机器人的核心组件集成于一体，配合功能强大的客户端软件，可帮助用户快速的完成移动机器人的制造和应用。
1.2 功能总览
开机模式 | 提供一键系统开关机接口 |
|---|---|
数字输入 | 提供 10 路数字输入接口 |
数字输出 | 提供 10 路可控电源输出接口 |
供电监测 | 监测系统供电电压、电池电量状况 |
电池管理 | 对有输出开关的电池，提供对应的电池开关管理端口 |
急停 | 提供将一路急停输入与两路急停输出的功能 |
通讯总线 | 提供 RS485、CAN、Ethernet等多种通讯总线接口 |
姿态感应 | 内置六轴加速度传感器，可精确感知控制器姿态 |
温湿环境 | 内置温湿度传感器，有效感知控制器内环境 |
网络接口 | 集成两口千兆网路交换机以及 2.4/5GHz 双频 Wifi（非工业级） |
表 1-1
1.3 产品尺寸及环境
整机尺寸：172 x 115 x 33 mm
工作温度：-25℃～50 ℃
工作湿度：10 ～ 90% 相对湿度，无冷凝
贮存温度：-20℃～60℃
防护等级：IP20
1.4 外部电源需求
总体规格 | 整机采用电池供电，电池有 24 V 和 48 V 两种常用规格，控制器需要通过稳压电源或者稳压模块，提供稳定的 24 V 供电 |
|---|---|
电压 | 24 V（±10%） |
纹波与噪声 | 150 mVpp |
整机功率 | 12 W（不含 Power DO 负载） |
表 1-2
1.5 大小尺寸及安装
图1-1
1.6 陀螺仪坐标
图 1-2
2 接口工作原理说明
2.1 接口定义
图 2-1
从左到右依次：网口 1，网口 2，WiFi-A，WiFi-B，音频接口，USB2.0，网口 3。
图 2-2
连接器公端正视图
指示灯状态 | 系统状态 |
|---|---|
LED1\2 同时亮 | MCU 处于 BootLoader 状态，此状态下需要烧写固件 |
LED1 常亮，LED2 闪 烁 | MCU 处于烧写 app（固件）状态，此过程大约会持续半分钟 左右，之后会进入状态 3 |
LED1\2 交替闪烁 | MCU 处于 app（固件）运行状态 |
A: J2
图 2-3
B:J1
图2-4
2.2 连接器 Pin 脚定义
A：28 Pin 连接器 J2
[1]IMX-RS485_A0 （模型中填写/dev/ttyUart0） | [15]GND08 |
|---|---|
[2]IMX-RS485_B0 （模型中填写/dev/ttyUart0） | [16]M4-RS485_B2 |
[3]IMX-RS485_A1 （模型中填写/dev/ttyUart1） | [17]M4-RS485_A2 |
[4]IMX-RS485_B1 （模型中填写/dev/ttyUart1） | [18]M4-RS485_A5 |
[5]IMX_RS485_B6 （模型中填写/dev/ttyUart2） | [19]M4-RS485_B5 |
[6]IMX_RS485_A6 （模型中填写/dev/ttyUart2） | [20]IMX_RS485_GND （隔离 RS485 地） |
[7]IMX-CAN_H1 （模型中选择 port1） | [21]IMX-CAN_H2 （模型中选择 port2） |
[8]IMX-CAN_L1 （模型中选择 port1） | [22]IMX-CAN_L2 （模型中选择 port2） |
[9]GND06 | [23]IMX_CAN_GND （隔离 CAN 地） |
[10]VBAT_DET （电池电压检测，作为充电桩控制器时使用） | [24]DO_04 |
[11]M4_CAN_L3 （模型中选择 port3） | [25]BAT_SWITCH_O |
[12]M4_CAN_H3 （模型中选择 port3） | [26]BAT_SWITCH_N |
[13]EM_OUT1- | [27]BOOT_KEY |
[14]EM_OUT1+ | [28]EMC_KEY |
表 2-1
B：32 Pin 连接器 J1
[1]GND01 | [17]24V 输入+ |
|---|---|
[2]GND02 | [18]24V 输入+ |
[3]DO_03 | [19]DO_07 |
[4]DO_02 | [20]DO_06 |
[5]DO_01 | [21]DO_05 |
[6]DO_00 | [22]GND03 |
[7]DO_09 | [23]GND04 |
[8]DO_08 | [24]GND05 |
[9]DI_09 | [25]DI_08 |
[10]DI_00 | [26]DI_04 |
[11]DI_01 | [27]DI_05 |
[12]DI_02 | [28]DI_06 |
[13]DI_03 | [29]DI_07 |
[14]DI_CHG_IN | [30]M4_RS485_A4 |
[15]M4_RS485_A3 | [31]M4_RS485_B4 |
[16]M4_RS485_B3 | [32]GND06 |
表 2-2
2.3 急停接口
SRC-800 提供一路常闭逻辑的急停开关。
SRC-800 急停输入信号脚 J2-28，急停开关使用常闭逻辑开关。控制器内部默认拉高，外部只需要将信号接入常闭急停按钮后拉地即可。
急停输入逻辑示意图见“图 2-5”.
图 2-5
SRC-800 具有一组独立干接点开关，作为急停输出信号使用，输出信号引脚分布于 J2 连接器的 13/14 脚，最大承载电流 120 mA。急停输出逻辑示意见”图 2-6”.
图 2-6
2.4 DI 接口
SRC-800 的 DI 支持 NPN 输出的传感器检测，DI 输入信号脚为低电平（GND）时，即为触发状态，浮空或者接 24 V 高电平时，即为关断状态。
SRC-800 共有 10 个 DI 输入接口。
具有一个独立检测手动充电器连接检测口。
请按照正确的接线定义接线后使用 DI 接口功能。
接口的逻辑示意见”图 2-7”。
图 2-7
2.5 一键开关机接口
开机按键的选型推荐优先选择 1NC+1NO+LED 的自复位按钮。信号引脚 J2-27 接入自复位按钮常闭端，开关的另一端 GND。 开机逻辑示意见”图 2-8”.
图 2-8
开机键上的常开触点两端分别接入 J2-25 和 26，如果要实现一键开关机，即电池开关被控制器控制，需要将电池开关也接到 J2-25 和 26。
在按下开机键后，NO 开关闭合，使得相连的电池开关闭合，从而电池对外供电。同时由于按下开机按钮后，NC 开关断开，系统检测到开机信号，控制器内部会通过一个电子自锁开关将 NO 触点两端的电池开关进行电子自锁，以维持电池开关闭合。电池开关控制内部逻辑示意见“图 2-9”。
图 2-9
2.6 充电信号
控制器提供一路手动充电指示信号，当机器人不充电时，手动充电信号悬空；当机器人
连接手动充电器时，手动充电信号连接到地，控制器接收到手动充电信号。
2.7 通讯接口
SRC-800 系列控制器提供了 3 路标准 CAN 接口。其中三路 CAN 接口中，两路是隔离型 CAN 接口（CAN1,CAN2），一路是非隔离性 CAN 接口（CAN3）。
隔离型总线请连接对应的隔离地。
电机驱动器请接 CAN1，CAN2。
CAN3 用来接 CAN 接口类型的传感器。
为适配不同的设备，控制器 CAN 接口默认带有 120ohm 终端电阻，CAN 接口一般用于接电机驱动器.
SRC-800 控制器提供了 7 路 RS485，其中三路由上层主芯片控制（RS485_0\RS485_1\ RS485_6），另外四路由 MCU 控制(RS485_2\ RS485_3 RS485_4\RS485_5)。
RS485 接口一般用于接氛围灯，二维码相机和电池等。RS485_0\RS485_6 是隔离型的 RS485，可以用来接电池通讯。灯带，二维码相机请都接到主芯片控制的 RS485。
MCU 控制的四路 RS485 仅供 RGV 使用。
请按照接线定义正确连线之后使用通信功能。
2.8 DO 输出接口
SRC-800 控制器提供了 10 路数字输出接口，设备输出均是 PNP 型输出，对外输出 24 V 电压。
可以单独的通过软件控制每一路 DO 接口的开关状态。
当执行元件属于感性负载时，如继电器、接触器、电磁阀等，需要在执行元件上加续流二级管消除感性负载断开时产生的反电动势对系统电路干扰。续流二极管接法详见：附录 2 感性负载接线方式
请按照接线定义正确连线之后使用 DO 输出功能。
DO8~DO9 负载最大支持 24 V / 1 A，其余最大支持 24 V / 0.4 A。（电流精度 ±15%）
2.9 电源接口
SRC-800 的供电电压为 24 VDC，使用外部 DCDC 对其进行供电，纹波要求 ≤150 mVpp，系统最小工作电流为 500 mA（不包含 DO 的供电需求）。
如有外部 DO 输出请搭配合适的 DCDC。
禁止电机驱动器或其他大型功率设备与控制器共用一个 DCDC。
请将 SRC-800 的电源线按照接线定义正确接线后开启控制器。开启前务必请检查接线无误。注意正负极请不要接反。
2.10 其他外部接口
除了 J1、J2 之外，控制器还提供了 3 路 RJ45 以太网接口，2 路 SMA 天线接口以及 2 路 USB 接口和 1 路音频接口。
网口 1 和 2 为千兆网口，带交换功能，一般接外部传感器，或者作为调试口，不可以用来扩展 WiFi。
网口 3 为百兆网口，可以用来扩展 WiFi，或者作为调试口。
3 参考电气原理图
4 产品线束接口定义
图 4-1
图 4-2
5 注意事项
请务必遵循下面的要求，否则会影响安全或对控制器造成损坏：
为安全起见请务必选用带短路保护的电池，不确定的话请在电池输出处增加空气开关；
为了提高控制器及整车安全性，控制器外壳请与车体相连，车体必须通过导通良好的接地链接地。
裸露的导线请做绝缘处理。
RS485、CAN 线请使用均匀双绞的双绞线。隔离型的总线请连接隔离地。非隔离型总线请连接控制器系统地。
插拔 J1、J2 连接器之前，请先将控制器断电。
关机时，请按关机键关机，请勿直接关电池，否则容易造成控制器的硬件或者软件故障。
禁止进入控制器系统内部安装其他软件程序，否则会导致不可预估的错误。
第一次通电测试建议按如下步骤：
1. 检查端子排是否接地良好
2. 检查端子排正负是否混接
3. 检查控制器是否接地良好
4. 检查 DCDC 输入端子正极是否对地短路
5. 检查 DCDC 输出端子正极是否对地短路
6. 检查电机电源正极是否对地短路
7. 检查电机电源正负极是否反接
8. 检查激光电源正极是否对地短路
9. 检查激光电源正负极是否反接
10. 第一次通电前，断开激光的电源，断开电机驱动器电源
11. 若通电无异常，关机后接上电机驱动器电源通电
12. 若通电无异常，关机后接上激光电源通电
13. 开始调试测试
附录1 常见问题
1. 开机键接法
2. 感性负载接线方式
继电器和接触器等感性负载如何接在 DO 上？
继电器、接触器、电磁阀等感性负载必须接续流二极管以消除感性负载断开时产生的反电动势对系统电路干扰，续流二极管阴极接 DO 输出，阳极接 DO 地。
如果不加续流二极管可能产生的干扰危害：
激光通讯受干扰，控制器可能出现激光连接失败的告警。
控制器 Linux 系统崩溃。192.168.192.5 网口无法通讯，Roboshop 连接不上。
192.168.192.4 和 192.168.192.5 都无法通讯。
接接触器时，请判断一下接触器线圈的内阻和起跳电流，不要超过 PDO 的输出电流（1A）。
二极管推荐型号：SR3100
3. 电池开关闭合后输出有延时的电池对开机的影响？
如果使用控制器的电池开关来控制电池对外供电和断开对外供电，而且电池开关闭合后电源输出有延时，这时需要长按开机键，按的时间必须长于电池延时输出的时间，等开机灯亮后，立即释放开机键。
4. SRC-800 如何接两个二维码读码器？
SRC-800 可以支持两个独立 485 总线的二维码读码器，SRC-800 V04 版的缺陷已局部修复，目前的情况是：
RS485_0（J2 的 1，2pin） | 支持两个倍加福二维码读码器或者其他品牌的单个读码器 |
|---|---|
RS485_1（J2 的 3，4pin） | 只支持单个大华和海康二维码读码器，不支持倍加福 |
RS485_6（J2 的 5，6pin） | 只支持单个大华和海康二维码读码器，不支持倍加福 |
SRC-800 V05 及以后版本没有以上限制。
附录 2 术语表
英文简称 | 中文名称 |
|---|---|
SRC | 仙工机器人控制器（Seer Robotics Controller) |
DI | 数字输入 |
DO | 数字输出 |
RS232 | 异步传输标准接口 |
RS485 | 差分型异步传输标准接口 |
CAN | 控制器局域网络 |
RJ45 | 八芯型以太网双绞线插座 |
DCDC | 直流-直流稳压电源 |
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