一種驅(qū)動器控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及驅(qū)動控制領(lǐng)域，尤其涉及一種驅(qū)動器控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著控制技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段，新型數(shù)控系統(tǒng)標準化、柔性化的要求促使了現(xiàn)代控制系統(tǒng)中開發(fā)性體系概念的提出。而新型驅(qū)動器對應(yīng)的應(yīng)該以開放化為目標，硬件上能夠?qū)崿F(xiàn)一到多個坐標軸位置、速度和軌跡伺服控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本實用新型提出了一種驅(qū)動器控制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電機動作的控制。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型提出了一種驅(qū)動器控制電路，該控制電路包括:數(shù)據(jù)處理管理中央處理器CPU、電機控制單元、信號輸入輸出單元和通訊接口。
[0005]數(shù)據(jù)處理管理CPU通過通訊接口與個人計算機PC機相連。
[0006]電機控制單元包括多個獨立的控制單片機，分別通過串行外設(shè)接口 SPI總線以及通用異步收發(fā)器URAT串口與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。
[0007]信號輸入輸出單元與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。
[0008]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理管理CPU為STM32F207ZET6單片機。
[0009]優(yōu)選地，信號輸入輸出單元包括:脈沖輸入單元、模擬量輸入單元、數(shù)字量輸入單元和數(shù)字量輸出單元。
[0010]脈沖輸入單元的為接收頻率為IM的四路差分接收芯片。
[0011]模擬量輸入單元包括運算放大電路和輸入電阻；輸入電阻的輸入阻抗為20ΚΩ。
[0012]數(shù)字量輸入單元和數(shù)字量輸出單元分別通過光耦隔離方式連接于數(shù)據(jù)處理管理CPU和外圍設(shè)備之間；其中，數(shù)字量輸入單元和數(shù)字量輸出單元連接于數(shù)據(jù)處理管理CPU的通用輸入/輸出GP1引腳。
[0013]優(yōu)選地，
[0014]脈沖輸入單元包括4個脈沖輸入接口 ；模擬量輸入單元包括4個模擬量輸入接口 ；數(shù)字量輸入單元包括8個數(shù)字輸入接口 ；數(shù)字量輸出單元包括16個數(shù)字輸出接口。
[0015]優(yōu)選地，通訊接口包括:RS232接口、RS485接口和以太網(wǎng)接口。
[0016]優(yōu)選地，
[0017]數(shù)據(jù)處理管理CPU通過以太網(wǎng)接口與PC機相連。
[0018]優(yōu)選地，控制電路還包括觸摸屏；觸摸屏通過RS485接口與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。
[0019]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理管理CPU通過RS232接口與上位機相連。
[0020]優(yōu)選地，多個獨立的控制單片機為4個。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型包括:數(shù)據(jù)處理管理CPU通過通訊接口與個人計算機PC機相連。電機控制單元包括多個獨立的控制單片機，分別通過串行外設(shè)接口 SPI總線以及通用異步收發(fā)器URAT串口與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。信號輸入輸出單元與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。通過本實用新型的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電機動作的控制。
【附圖說明】
[0022]下面對本實用新型實施例中的附圖進行說明，實施例中的附圖是用于對本實用新型的進一步理解，與說明書一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限制。
[0023]圖1為本實用新型的驅(qū)動器控制電路組成框圖；
[0024]圖2為本實用新型實施例的驅(qū)動器控制電路組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述，并不能用來限制本實用新型的保護范圍。
[0026]為了達到上述目的，本實用新型提出了一種驅(qū)動器控制電路01，如圖1、圖2所示，該控制電路包括:數(shù)據(jù)處理管理中央處理器CPU 02、電機控制單元03、信號輸入輸出單元04和通訊接口 05。
[0027]數(shù)據(jù)處理管理CPU 02通過通訊接口 05與個人計算機PC機相連。
[0028]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理管理CPU為STM32F207ZET6單片機。
[0029]在本實用新型實施例中，數(shù)據(jù)處理管理CPU 02采用時鐘頻率可達到120M的STM32F207ZET6單片機，該單片機支持浮點運算，內(nèi)核為ARM的Cortex_M3。片上具有SPI總線通訊接口、串口通訊接口和GP1引腳；用于與不同的片外設(shè)備連接。片上集成的通訊模塊可以直接和外部通訊連接。
[0030]電機控制單元03包括多個獨立的控制單片機，分別通過串行外設(shè)接口 SPI總線以及通用異步收發(fā)器URAT串口與數(shù)據(jù)處理管理CPU02相連。
[0031]優(yōu)選地，多個獨立的控制單片機為4個。
[0032]在本實用新型實施例中，電機控制單元03包括的控制單片機的數(shù)量可以根據(jù)具體的控制需要進行增加或減少，例如，當我們需要四軸驅(qū)動時，可以選擇4個控制單片機，每個控制單片機分別負責一個軸的驅(qū)動控制，該四個控制單片機與數(shù)據(jù)處理管理CPU 02協(xié)同工作，可以實現(xiàn)四軸的獨立控制和四軸聯(lián)動控制。同理，當我們需要兩個軸驅(qū)動時，還可以選擇2個控制單片機，該兩個控制單片機與數(shù)據(jù)處理管理CPU 02協(xié)同工作，實現(xiàn)兩軸的獨立控制和兩軸聯(lián)動控制。具體地，每個軸需要完成哪些動作可以根據(jù)具體需要來具體定義，不同的處理動作可以分別采用獨立的控制單片機來完成，并且，此控制單片機只負責軸的動作控制，其他的一些狀態(tài)采集及報警信號處理由數(shù)據(jù)處理管理CPU 02完成，這樣可以極大的減小相互之間的干擾問題。
[0033]另外，在本實用新型實施例中，當選擇數(shù)據(jù)處理管理CPU 02為STM32F207ZET6單片機時，由于其片內(nèi)攜帶SPI總線通訊接口和串口通訊接口，上述的多個獨立的控制單片機，可以分別通過SPI總線以及URAT串口與數(shù)據(jù)處理管理CPU02相連。這里多個獨立的控制單片機分別SPI通訊方式與數(shù)據(jù)處理管理CPU 02相連，可以與數(shù)據(jù)處理管理CPU 02完成非周期性的數(shù)據(jù)交換，并且通訊速度為10M，保證了數(shù)據(jù)的實時性，進一步更好地實現(xiàn)動作的準確性和快速性，同時通過URAT串口通訊完成與數(shù)據(jù)處理管理CPU 02的一些周期性的數(shù)據(jù)交換。
[0034]信號輸入輸出單元04與數(shù)據(jù)處理管理CPU02相連。
[0035]優(yōu)選地，信號輸入輸出單元04包括:脈沖輸入單元、模擬量輸入單元、數(shù)字量輸入單元和數(shù)字量輸出單元。
[0036]脈沖輸入單元為接收頻率為IM的四路差分接收芯片，支持正交脈沖輸入方式和方向加脈沖的輸入方式，可以與國內(nèi)外大部分系統(tǒng)實現(xiàn)對接，如新代、西門子。
[0037]模擬量輸入單元用于通過運放將外部電壓轉(zhuǎn)化為CPU可接受的電壓。模擬量輸入單元包括運算放大電路和輸入電阻；該輸入電阻的輸入阻抗為20ΚΩ ;模擬量輸入單元支持O?1V和-1OV?+1V的模擬電壓輸入。
[0038]數(shù)字量輸入單元和數(shù)字量輸出單元分別通過光耦隔離方式連接于數(shù)據(jù)處理管理CPU 02和外圍設(shè)備之間，光耦隔離方式很好的解決了外部電源及一些電磁干擾問題。其中，數(shù)字量輸入單元和數(shù)字量輸出單元連接于數(shù)據(jù)處理管理CPU的通用輸入/輸出GP1引腳。
[0039]優(yōu)選地，
[0040]脈沖輸入單元包括4個脈沖輸入接口，支持4路脈沖輸入信號；模擬量輸入單元包括4個模擬量輸入接口，支持4路模擬量輸入信息號；數(shù)字量輸入單元包括8個數(shù)字輸入接口，支持8路數(shù)字輸入信號；數(shù)字量輸出單元包括16個數(shù)字輸出接口，支持16路數(shù)字輸出信號。
[0041]優(yōu)選地，通訊接口 05包括:RS232接口、RS485接口和以太網(wǎng)接口。豐富的通訊接口保證了本實用新型應(yīng)用的靈活性、便捷性、可靠性。
[0042]優(yōu)選地，
[0043]數(shù)據(jù)處理管理CPU 02通過以太網(wǎng)接口與PC機相連。
[0044]優(yōu)選地，控制電路還包括觸摸屏；觸摸屏通過RS485接口與數(shù)據(jù)處理管理CPU 02相連。
[0045]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理管理CPU通過RS232接口與上位機相連。
[0046]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型包括:數(shù)據(jù)處理管理CPU通過通訊接口與個人計算機PC機相連。電機控制單元包括多個獨立的控制單片機，分別通過串行外設(shè)接口 SPI總線以及通用異步收發(fā)器URAT串口與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。信號輸入輸出單元與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。通過本實用新型的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電機動作的控制。
[0047]需要說明的是，以上所述的實施例僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解而已，并不用于限制本實用新型的保護范圍，在不脫離本實用新型的發(fā)明構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型所做出的任何顯而易見的替換和改進等均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種驅(qū)動器控制電路，其特征在于，所述控制電路包括:數(shù)據(jù)處理管理中央處理器CPU、電機控制單元、信號輸入輸出單元和通訊接口 ； 所述數(shù)據(jù)處理管理CPU通過所述通訊接口與個人計算機PC機相連； 所述電機控制單元包括多個獨立的控制單片機，分別通過串行外設(shè)接口 SPI總線以及通用異步收發(fā)器URAT串口與所述數(shù)據(jù)處理管理CPU相連； 所述信號輸入輸出單元與所述數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。2.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理管理CPU為STM32F207ZET6 單片機。3.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述信號輸入輸出單元包括:脈沖輸入單元、模擬量輸入單元、數(shù)字量輸入單元和數(shù)字量輸出單元； 所述脈沖輸入單元的為接收頻率為IM的四路差分接收芯片； 所述模擬量輸入單元包括運算放大電路和輸入電阻；所述輸入電阻的輸入阻抗為20ΚΩ ； 所述數(shù)字量輸入單元和所述數(shù)字量輸出單元分別通過光耦隔離方式連接于所述數(shù)據(jù)處理管理CPU和外圍設(shè)備之間；其中，所述數(shù)字量輸入單元和所述數(shù)字量輸出單元連接于所述數(shù)據(jù)處理管理CPU的通用輸入/輸出GP1引腳。4.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于， 所述脈沖輸入單元包括4個脈沖輸入接口 ；所述模擬量輸入單元包括4個模擬量輸入接口 ；所述數(shù)字量輸入單元包括8個數(shù)字輸入接口 ；所述數(shù)字量輸出單元包括16個數(shù)字輸出接口。5.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述通訊接口包括:RS232接口、RS485接口和以太網(wǎng)接口。6.如權(quán)利要求5所述的控制電路，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)處理管理CPU通過所述以太網(wǎng)接口與所述PC機相連。7.如權(quán)利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括觸摸屏；所述觸摸屏通過所述RS485接口與所述數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。8.如權(quán)利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理管理CPU通過所述RS232接口與上位機相連。9.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述多個獨立的控制單片機為4個。
【專利摘要】本實用新型公開了一種驅(qū)動器控制電路，包括：數(shù)據(jù)處理管理中央處理器CPU、電機控制單元、信號輸入輸出單元和通訊接口；數(shù)據(jù)處理管理CPU通過通訊接口與個人計算機PC機相連。電機控制單元包括多個獨立的控制單片機，分別通過串行外設(shè)接口SPI總線以及通用異步收發(fā)器URAT串口與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。信號輸入輸出單元與數(shù)據(jù)處理管理CPU相連。通過本實用新型的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電機動作的控制。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN204945710
【申請?zhí)枴緾N201520633773
【發(fā)明人】項久鵬, 王成杰
【申請人】北京超同步伺服股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月20日