一种低成本13轴并行运动控制卡制造技术

本发明专利技术公开了一种低成本13轴并行运动控制卡，包括单片机板卡，单片机板卡上设有核心处理器，核心处理器包括一个STM32F407ZGT6芯片、若干组电阻、若干组电容、若干组三极管，STM32F407ZGT6芯片的脚位设有13个电机控制端口；单片机板卡上集成有控制信号输出驱动电路和对应的传感器接口，控制信号输出驱动电路由5个数字总线驱动器SN74LS244D组成，单片机板卡上还集成有通信接口，通信接口包括三种类型的通信接口，分别为2个RS232接口、2个CAN接口和1个RS485接口。本发明专利技术主要解决多个电机组成的自动化设备控制，可以实现模块化控制、插卡式扩展、CAN总线连接，降低成本，满足各种自动化控制需求。化控制需求。化控制需求。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本13轴并行运动控制卡


[0001]本专利技术涉及控制卡
，具体为一种低成本13轴并行运动控制卡。

技术介绍

[0002]在自动化行业化，一般都是使用PLC做运动控制，已经非常成熟。如今的PLC集成了电机运动控制算法和各种连接通讯口，并支持触摸屏。普遍的单体PLC，只有最多3个电机控制口。如果需要更多接口，就购买各种扩展组件。对于几十个以上的电机控制需求来说，扩展成本太贵。为此，我们推出一种低成本13轴并行运动控制卡。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种低成本13轴并行运动控制卡，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低成本13轴并行运动控制卡，包括单片机板卡，所述单片机板卡上设有核心处理器，所述核心处理器包括一个STM32F407ZGT6芯片、若干组电阻、若干组电容、若干组三极管，所述STM32F407ZGT6芯片的脚位设有13个电机控制端口；
[0005]所述单片机板卡上集成有控制信号输出驱动电路和对应的传感器接口，所述控制信号输出驱动电路由5个数字总线驱动器SN74LS244D组成，所述单片机板卡上还集成有通信接口，所述通信接口包括三种类型的通信接口，分别为2个RS232接口、2个CAN接口和1个RS485接口。
[0006]所述核心处理器负责单片机板卡所有的任务处理，所述任务处理包括运动算法和状态控制、传感器输入采集、指令解析。
[0007]所述控制信号输出驱动电路的功能是电平转换和提高信号的驱动能力。
[0008]所述RS232接口、CAN接口和RS485接口均采用了隔离措施。
[0009]所述传感器接口为36个定位传感器输入接口。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术主要解决多个电机组成的自动化设备控制，可以实现模块化控制、插卡式扩展、CAN总线连接。
[0011]本专利技术专利是一个卡片式可扩展板卡，单板卡可以实现13个电机并行运动控制，并配备36个定位传感器输入接口，集成了RS232、RS485、CAN通信接口。
[0012]为了有个低成本，本专利技术对多个电机组成的自动化设备进行控制。本专利技术使用STM32嵌入式单片机进行系统开发。定义13个电机脉冲控制线程；定义5个隔离通信接口，满足各种自动化控制需求。
附图说明
[0013]图1为本专利技术STM32F407ZGT6芯片脚位功能再定义示意图；
[0014]图2为本专利技术核心处理器原理图；
[0015]图3为本专利技术第一个数字总线驱动器SN74LS244D电路示意图；
[0016]图4为本专利技术第二个数字总线驱动器SN74LS244D电路结构示意图；
[0017]图5为本专利技术第三个数字总线驱动器SN74LS244D电路结构示意图；
[0018]图6为本专利技术第四个数字总线驱动器SN74LS244D电路示意图；
[0019]图7为本专利技术第五个数字总线驱动器SN74LS244D电路结构示意图；
[0020]图8为本专利技术RS485接口的电路结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]请参阅图1
‑
8，本专利技术提供一种技术方案：一种低成本13轴并行运动控制卡，包括单片机板卡，所述单片机板卡上设有核心处理器，所述核心处理器包括一个STM32F407ZGT6芯片、若干组电阻、若干组电容、若干组三极管，所述STM32F407ZGT6芯片的脚位设有13个电机控制端口；
[0023]本专利技术专利针对STM32F407ZGT6芯片脚位功能再定义的核心，主要功能是定义了13个电机控制端口，按照优先级排序如图1所示。
[0024]本专利技术专利采用的核心处理器原理图(如图2所示)，有一个STM32F407ZGT6芯片、若干组电阻、若干组电容、若干组三极管。核心处理器负责单片机板卡所有的任务处理，任务处理包括运动算法和状态控制、传感器输入采集、指令解析等。
[0025]所述单片机板卡上集成有控制信号输出驱动电路和对应的传感器接口，传感器接口为36个定位传感器输入接口，所述控制信号输出驱动电路由5个数字总线驱动器SN74LS244D组成(如图3
‑
7所示)，控制信号输出驱动电路的功能是电平转换和提高信号的驱动能力。
[0026]所述单片机板卡上还集成有通信接口，所述通信接口包括三种类型的通信接口，分别为2个RS232接口、2个CAN接口和1个RS485接口，RS232接口、CAN接口和RS485接口均采用了隔离措施。功能是控制指令解析、各种数据收集、远程程序更新。
[0027]术语解释：
[0028]PLC：Programmable logic controller，可编程逻辑控制器；
[0029]CAN：Controller Area Network，控制器局域网络。
[0030]具体的，使用时，本专利技术意在解决多个电机运动控制需求。本专利技术需要使用定位的组合传感器才能实现高精度控制。当一台自动化设备由几十个以上电机组成时，使用PLC系统，将由很多的输入输出模块和电机控制模块，大大增加了控制难度和成本。本专利技术主要解决多个电机组成的自动化设备控制，可以实现模块化控制、插卡式扩展、CAN总线连接。
[0031]本专利技术专利是一个卡片式可扩展板卡，单板卡可以实现13个电机并行运动控制，并配备36个定位传感器输入接口，集成了RS232、RS485、CAN通信接口。
[0032]为了降低成本，本专利技术对多个电机组成的自动化设备进行控制。本专利技术使用STM32嵌入式单片机进行系统开发。定义13个电机脉冲控制线程，如图1所示；定义5个隔离通信接
口，满足各种自动化控制需求。
[0033]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本13轴并行运动控制卡，包括单片机板卡，其特征在于：所述单片机板卡上设有核心处理器，所述核心处理器包括一个STM32F407ZGT6芯片、若干组电阻、若干组电容、若干组三极管，所述STM32F407ZGT6芯片的脚位设有13个电机控制端口；所述单片机板卡上集成有控制信号输出驱动电路和对应的传感器接口，所述控制信号输出驱动电路由5个数字总线驱动器SN74LS244D组成，所述单片机板卡上还集成有通信接口，所述通信接口包括三种类型的通信接口，分别为2个RS232接口、2个CAN接口和1个RS485接口。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：解天宝，
申请(专利权)人：苏州奥特美自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：