一种芯片固晶机EtherCAT总线控制板制造技术

本技术涉及一种芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其中，包括：EtherCAT网络芯片分别连接RJ45输入、输出网口以及MCU控制芯片；MCU控制芯片FPGA控制芯片、通过CAN总线模块向外拓展IO、通过AD转换保护电路拓展模拟量输入信号；FPGA控制芯片分别连接光耦隔离电路、模拟量输出电路及电压、电源转化电路；FPGA控制芯片通过光耦阵列连接信号输出端口以及输入端口，光耦阵列用于对FPGA控制芯片电平进行转化和隔离；FPGA控制芯片通过模拟量输出电路和电压、电源转化电路对外输出电压信号及充当可调电源。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及芯片固晶，特别涉及一种芯片固晶机ethercat总线控制板。

技术介绍

1、现有的芯片固晶机要实现多个相机光源的亮度调节需要多种不同的光源电源进行连接；实现对固晶压力的实时线性调整需要增加昂贵的音圈控制器；实现对固晶高度位移及固晶真空检测的实时数据采集需要增加采集卡或者专业采集设备；实现对逻辑输入的采集和逻辑控制的输出还需要plc控制器或者其他拓展卡。

2、现有的芯片固晶设备在各个子系统设备之间交换数据及实现控制逻辑中耗费了大量的软硬件资源，实时性能无法保证且控制系统实现高度复杂。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种芯片固晶机ethercat总线控制板，用于解决上述现有技术的问题。

2、本专利技术一种芯片固晶机ethercat总线控制板，其中，包括：ethercat网络芯片、rj45输入网口、rj45输出网口、can总线模块、ad转换保护电路、光耦隔离电路、mcu控制芯片以及fpga控制芯片；ethercat网络芯片分别连接rj45输入网口、rj45输出网口以及mcu控制芯片，rj45输入网口以及rj45输出网口分别通过ethercat总线环路连接工控机；mcu控制芯片分别连接can总线模块、ad转换保护电路以及fpga控制芯片；ad转换保护电路连接固晶机的各传感器；fpga控制芯片分别连接光耦隔离电路以及模拟量输出电路；fpga控制芯片通过光耦隔离电路连接逻辑io端口，光耦隔离电路进行工业直流电平信号和fpga控制芯片的引脚的浮空电平信号之间的转化；模拟量输出电路连接到电源电压转化电路，电源电压转化电路连接光源及固晶压力控制器。

3、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，电源电压转化电路包括：3.3v电源转化电路、12v电源转化电路、24v电源转化电路以及±5v电压转化电路；3.3v电源转化电路输出0v到3.3v的直流电源电压，12v电源转化电路输出0v到12v的直流电源电压，24v电源转化电路输出0v到24v的直流电源电压，±5v电压转化电路13输出-5v到+5v的直流电压信号；3.3v电源转化电路、12v电源转化电路以及24v电源转化电路分别连接不同的光源，±5v电压转化电路连接固晶压力控制器。

4、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，ethercat网络芯片为lan9252，mcu控制芯片为stm32f405。

5、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，mcu控制芯片包括fsmc控制器、can控制器、adc控制器以及spi主机控制器；fsmc控制器连接到ethercat网络芯片；can控制器与can总线模块相连；adc控制器连接ad转换保护电路；spi主机控制器与fpga控制芯片相连。

6、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，fpga控制芯片具体为ep4ce6e22c8n。

7、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，ad转换保护电路分别连接高度位移传感器以及真空流量感应器。

8、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，光耦隔离电路连接逻辑io端口，逻辑io端口向电磁阀、继电器以及信号灯输出信号，并接收光纤感应电路、光电感应电路以及霍尔感应电路的输入信号。

9、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，mcu控制芯片中的gpio控制器连接mcu运行指示灯；fpga控制芯片中的的其他io控制器连接fpga运行指示灯。

10、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，can总线模块使用ctm1051kat高速can隔离收发器，通过can总线模块的高速can隔离收发器连接进can总线网络和can总线io拓展板建立通信以实现io拓展。

11、根据本专利技术的芯片固晶机ethercat总线控制板的一实施例，其中，fpga控制芯片内建spi从机控制器、pwm控制器以及逻辑io控制器；spi从机控制器与mcu控制芯片建立数据交互通道；pwm控制器连接模拟量输出电路，通过调节pwm占空比的方式驱动模拟量输出电路输出模拟电压；逻辑io控制器连接到光耦隔离电路，进而通过逻辑io端口对外输出逻辑控制信号及读取逻辑输入。

12、本技术一种芯片固晶机ethercat总线控制板采用ethercat总线网络通讯提供高速、稳定可靠通信功能；使用muc+fpga的双处理器控制方案；通过fpga控制芯片解析mcu芯片传输的数据对固晶压力、相机光源、以及io口的控制，提升了控制的同步性以及稳定性，并且多个输入输出接口方便用户扩展功能。

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【技术保护点】

1.一种芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，包括：EtherCAT网络芯片、RJ45输入网口、RJ45输出网口、CAN总线模块、AD转换保护电路、光耦隔离电路、MCU控制芯片以及FPGA控制芯片；

2.如权利要求1所述的芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，电源电压转化电路包括：3.3v电源转化电路、12v电源转化电路、24v电源转化电路以及±5v电压转化电路；

3.如权利要求1所述的芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，EtherCAT网络芯片为LAN9252，MCU控制芯片为STM32F405。

4.如权利要求1所述的芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，MCU控制芯片包括FSMC控制器、CAN控制器、ADC控制器以及SPI主机控制器；

5.如权利要求1所述的芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，FPGA控制芯片具体为EP4CE6E22C8N。

6.如权利要求1所述的芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，AD转换保护电路分别连接高度位移传感器以及真空流量感应器。

7.如权利要求1所述的芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，光耦隔离电路连接逻辑IO端口，逻辑IO端口向电磁阀、继电器以及信号灯输出信号，并接收光纤感应电路、光电感应电路以及霍尔感应电路的输入信号。

8.如权利要求1所述的芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，MCU控制芯片中的GPIO控制器连接MCU运行指示灯。

9.如权利要求1所述的一种芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，CAN总线模块使用CTM1051KAT高速CAN隔离收发器，通过CAN总线模块的高速CAN隔离收发器连接进CAN总线网络和CAN总线IO拓展板建立通信以实现IO拓展。

10.如权利要求1所述的一种芯片固晶机EtherCAT总线控制板，其特征在于，FPGA控制芯片内建SPI从机控制器、PWM控制器以及逻辑IO控制器；

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【技术特征摘要】

1.一种芯片固晶机ethercat总线控制板，其特征在于，包括：ethercat网络芯片、rj45输入网口、rj45输出网口、can总线模块、ad转换保护电路、光耦隔离电路、mcu控制芯片以及fpga控制芯片；

2.如权利要求1所述的芯片固晶机ethercat总线控制板，其特征在于，电源电压转化电路包括：3.3v电源转化电路、12v电源转化电路、24v电源转化电路以及±5v电压转化电路；

3.如权利要求1所述的芯片固晶机ethercat总线控制板，其特征在于，ethercat网络芯片为lan9252，mcu控制芯片为stm32f405。

4.如权利要求1所述的芯片固晶机ethercat总线控制板，其特征在于，mcu控制芯片包括fsmc控制器、can控制器、adc控制器以及spi主机控制器；

5.如权利要求1所述的芯片固晶机ethercat总线控制板，其特征在于，fpga控制芯片具体为ep4ce6e22c8n。

6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少君，江智能，王文耀，
申请(专利权)人：广州市锲致智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：