一种用于机器视觉系统的通用控制器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于机器视觉系统的通用控制器，包括控制板、核心计算机模块和状态指示板，其中控制板包括集成在一起的STM32单片机、电源电路、相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、USB通讯电路、以太网通讯电路、VGA电路、信号输入电路、信号输出电路、固态硬盘。本实用新型专利技术将机器视觉系统常用的电路集中在控制板上，与核心计算机模块、状态指示板、壳体结构件集成于一体，构建成能满足机器视觉系统在大部分应用场合所需的控制器，大幅度缩短了机器视觉系统开发周期，提高了开发效率和系统可靠性，减少重复开发，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于机器视觉系统的通用控制器
本技术涉及控制器领域，具体是一种用于机器视觉系统的通用控制器。
技术介绍
随着机器视觉技术的不断成熟，机器视觉技术的应用越来越广泛。在工业生产过程中，机器视觉技术相对传统测量检测方法最大优势是快速、准确、可靠和智能化，对提高产品检验一致性、产品生产安全性、降低工人劳动强度、实现企业高效安全生产及自动化管理具有重要作用，然而，机器视觉系统搭建和开发方式很大程度决定了系统的可靠性、工作性能、开发周期以及开发和维护成本等。目前，常用的开发方式是选用一款工控机或工控板与图像采集卡、相机、光源控制器等接口模块配合来实现，或者根据不同的现场需要，开发出不同的机器视觉系统控制模块。采用第一种方式开发，则各模块之间需要通过各种电缆进行连接，系统的可靠性将会较低，同时，所需安装空间较大，安装复杂也不灵活。采用第二种方式开发，则开发周期较长，扩展性和继承性差，针对不同的场合，需要重复开发，增加了开发、生产和维护成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于机器视觉系统的通用控制器，以解决现有技术机器视觉系统控制器存在的问题。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种用于机器视觉系统的通用控制器，其特征在于：包括控制板、符合COMExpress标准的核心计算机模块和状态指示板，其中控制板包括集成在一起的STM32单片机、电源电路、可提供相机接口的相机模块通讯电路、可提供光源接口的光源模块驱动电路、可提供USB接口的USB通讯电路、可提供以太网接口的以太网通讯电路、可提供VGA接口的VGA电路、可提供信号输入接口的信号输入电路、可提供信号输出接口的信号输出电路、固态硬盘，控制板中STM32单片机分别与核心计算机模块、状态指示板连接，控制板中相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、信号输入电路、信号输出电路分别接入STM32单片机，控制板中USB通讯电路、以太网通讯电路、VGA电路、固态硬盘分别接入核心计算机模块，且核心计算机模块还与相机模块通讯电路连接，控制板中电源电路供电至控制板、核心计算机模块和状态指示板。所述的一种用于机器视觉系统的通用控制器，其特征在于：所述控制板置于一个壳体内，核心计算机模块、状态指示板分别以插接件形式对插到控制板上。所述的一种用于机器视觉系统的通用控制器，其特征在于：所述核心计算机模块上贴有核心计算机模块导热垫。所述的一种用于机器视觉系统的通用控制器，其特征在于：所述壳体内位于电源电路底部贴有电源导热垫。本技术以STM32单片机为核心的控制板、符合COMExpress标准的核心计算机模块以及状态指示板和壳体组成。控制板用于核心计算机模块的外围扩展，主要包括电源电路、STM32单片机、相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、输入输出电路、VGA电路、以太网与USB通讯电路、固态硬盘等大量外设资源。其对外接口采用标准的工业连接器，将控制板提供的工业相机接口、输入输出接口、光源接口、以太网通讯接口、USB接口、VGA接口等外设资源引出，在进行机器视觉系统开发时，开发人员可根据系统实际需求来选择相应的外设资源。核心计算机模块通过自带的接插件与控制板上的接插件连接，主要用于操作系统及测试软件的运行。与已有技术相比，本技术的有益效果体现在：本技术将机器视觉系统常用的电源电路、STM32单片机、相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、输入输出电路、VGA电路、以太网与USB通讯电路、固态硬盘等集中在控制板上，然后与核心计算机模块、状态指示板、壳体结构件集成于一体，大幅度提高了机器视觉系统的开发效率及其可靠性，减少了重复开发，降低了成本。其中，采用核心计算机模块和STM32单片机，使系统还具有配置灵活、方便二次开发、数据处理能力强大等优点；采用封闭的翘式壳体，不仅防尘、防碰，而且还可以有效散热，延长器件使用寿命；采用标准的工业连接器，加大了其他所需器件的选用范围。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为本技术实物的正面剖视图。图3为本技术实物的左侧面视图。具体实施方式如图1所示，一种用于机器视觉系统的通用控制器，包括控制板、符合COMExpress标准的核心计算机模块和状态指示板，其中控制板包括集成在一起的STM32单片机、电源电路、可提供相机接口的相机模块通讯电路、可提供光源接口的光源模块驱动电路、可提供USB接口的USB通讯电路、可提供以太网接口的以太网通讯电路、可提供VGA接口的VGA电路、可提供信号输入接口的信号输入电路、可提供信号输出接口的信号输出电路、固态硬盘，控制板中STM32单片机分别与核心计算机模块、状态指示板连接，控制板中相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、信号输入电路、信号输出电路分别接入STM32单片机，控制板中USB通讯电路、以太网通讯电路、VGA电路、固态硬盘分别接入核心计算机模块，且核心计算机模块还与相机模块通讯电路连接，控制板中电源电路供电至控制板、核心计算机模块和状态指示板。控制板置于一个壳体内，核心计算机模块、状态指示板分别以插接件形式对插到控制板上。核心计算机模块上贴有核心计算机模块导热垫。壳体内位于电源电路底部贴有电源导热垫。图1中，控制板用于工控板的外围扩展，主要包括电源电路、STM32单片机、相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、输入输出电路、VGA电路、以太网与USB通讯电路、固态硬盘等。电源电路包括+12V、+5V、+3.3V直流电源转换电路，将+24V直流电源转换为电路器件工作所需电源；STM32单片机采用的是ST公司的基于Cortex-M4的32位单片机STM32F407，负责执行上位机软件的控制命令，包括控制工业相机电源通断、控制输出信号状态、读取输入信号状态、控制光源电源电路输出电流及通断；相机模块通讯电路用于控制工业相机在指定时间拍照；光源模块控制电路为外部光源提供可调的恒定电流，并可以高速控制电源的通断，以保证光源的稳定性；输入输出信号接口用于系统对外输出剔除、控制信号及获得外部触发信号等；VGA电路用于控制器显示器；以太网与USB通讯电路用于连接网络和鼠标、键盘等外设；固态硬盘用于存储操作系统及上位机软件；核心计算机模块主要用于操作系统及测试软件的运行。状态指示板用于指示系统相关状态，主要用于电源、系统工作状态、输入信号及输出信号指示。图2中各标号为：控制器安装孔1、下底板2、控制板3、盖板固定孔4、核心计算机模块5、核心计算机模块导热垫6、核心计算机模块固定螺钉7、右端板8、电源导热垫9、状态指示板固定螺钉10，状态指示板11，左端板12。状态指示板11对插到控制板3上，并用状态指示板固定螺钉10将其固定；将核心计算机模块5对插到控制板上，并用核心计算机模块固定螺钉7将其固定，然后再将核心计算机模块导热垫6对齐贴在上面；通过工具将左端板12和右端板8分别安装到控制板3两侧；将电源导热垫9贴在下底板2的相应台基上，然后将先前组装好的组合体安装到下底板2上；将上盖板装上，并用盖板固定螺钉进行固定。图3中各标号为：上盖板13、状态指示板11、控制板3、左端板12、下底板14。先将状态指示板11装到控制板3上，再装上两侧端板，然后装在下底板14上，并盖上上盖板13，且用螺钉将上盖板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机器视觉系统的通用控制器，其特征在于：包括控制板、符合COM Express标准的核心计算机模块和状态指示板，其中控制板包括集成在一起的STM32单片机、电源电路、可提供相机接口的相机模块通讯电路、可提供光源接口的光源模块驱动电路、可提供USB接口的USB通讯电路、可提供以太网接口的以太网通讯电路、可提供VGA接口的VGA电路、可提供信号输入接口的信号输入电路、可提供信号输出接口的信号输出电路、固态硬盘，控制板中STM32单片机分别与核心计算机模块、状态指示板连接，控制板中相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、信号输入电路、信号输出电路分别接入STM32单片机，控制板中USB通讯电路、以太网通讯电路、VGA电路、固态硬盘分别接入核心计算机模块，且核心计算机模块还与相机模块通讯电路连接，控制板中电源电路供电至控制板、核心计算机模块和状态指示板。

【技术特征摘要】
1.一种用于机器视觉系统的通用控制器，其特征在于：包括控制板、符合COMExpress标准的核心计算机模块和状态指示板，其中控制板包括集成在一起的STM32单片机、电源电路、可提供相机接口的相机模块通讯电路、可提供光源接口的光源模块驱动电路、可提供USB接口的USB通讯电路、可提供以太网接口的以太网通讯电路、可提供VGA接口的VGA电路、可提供信号输入接口的信号输入电路、可提供信号输出接口的信号输出电路、固态硬盘，控制板中STM32单片机分别与核心计算机模块、状态指示板连接，控制板中相机模块通讯电路、光源模块驱动电路、信号输入电路、信号输出电路分别接入STM32单...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宝诚，杨振强，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：新型
国别省市：安徽,34