机器视觉检测的数据采集卡制造技术

本实用新型专利技术提供机器视觉检测的数据采集卡，实现设备机台与PC机之间数据的交互，采集卡包括电源模块、FPGA主控电路、PWM控灯电路、PCI电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，PCI电路与电源模块、FPGA主控电路连接；电源模块用于对FPGA主控电路、PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路提供供电电压；FPGA主控电路数据输入引脚接开关量输入电路，FPGA主控电路数据输出引脚接开关量输出电路和PWM控灯电路，开关量输出电路输出端接输出自检电路，输出自检电路接入FPGA主控电路，利用输出自检电路传输给FPGA主控电路实现自检功能。

【技术实现步骤摘要】
机器视觉检测的数据采集卡
本技术涉及数据交互及控灯的机器视觉领域，尤其是一种用于机器视觉检测的数据采集卡，采集卡集光耦隔离输入、光耦隔离输出、输出自检及pwm控灯功能。
技术介绍
视觉系统就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。
技术实现思路
本专利申请提供了机器视觉检测的数据采集卡，实现与设备机台数据的交互的同时，对实现开关量输出自检，提高检测的准确度，本技术采用以下技术方案：本专利申请机器视觉检测的数据采集卡，包括有：电源模块、FPGA主控电路、PWM控灯电路、PCI电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，PCI电路与电源模块、FPGA主控电路连接；电源模块用于对FPGA主控电路、PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路提供供电电压；FPGA主控电路数据输入引脚接开关量输入电路，FPGA主控电路数据输出引脚接开关量输出电路和PWM控灯电路，开关量输出电路输出端接输出自检电路，输出自检电路接入FPGA主控电路。优选的，PCI电路中的PCI芯片的双向数据线、双向地址线接FPGA主控电路，PCI芯片的地址/数据复用总线接PCI插槽的AD信号线接。优选的，所述电源模块包括有外部电源、PCI插槽引出的5V电源、机箱小4PIN接入的12V电源；其中，PCI插槽引出的5V电源经降压、稳压后接FPGA主控电路和PCI芯片，用于提供其工作电压；小4PIN接入的12V电源接PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，用于提供PWM控灯电路的正向电压以及提供开关量输入电路、开关量输出电路、输出自检电路的上拉电压；外部电源与小4PIN之间连接有跳线进行供电的选择，外部电源通过2PIN、DB25串行的VCC口引入，2PIN接PWM控灯电路，用于提供PWM控灯电路的正向电压，DB25串行的VCC口接开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，用于提供开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路的上拉电压。优选的，所述小4PIN接DB15，DB15接PWM控灯电路，同时，DB15上还接有2PIN引出的部分外部电源，DB15接的小4PIN、2PIN引出的电源用于提供PWM控灯电路的正向电压。优选的，所述开关量输入电路具有并联的8路光耦电路，其中，光耦输入端的阳极接小4PIN或DB25串行的VCC口，光耦输入端的阴极接DB25串行的开关量输入通道，光耦输出端接FPGA主控电路。优选的，所述开关量输出电路有并联的14路输出电路，电路采用三极管驱动光耦，三极管基极接FPGA主控电路、集电极接光耦输入端的负极电压，光耦输入端的正向电压为PCI插槽引出的并经过降压、稳压后的3.3v电压，光耦输出端经上拉电阻连接到开关量输出通道，上拉电阻的电压值由小4PIN或DB25串行VCC口引出。优选的，输出自检电路也为并联的8路光耦电路，其中，光耦输入端的阳极接DB25串行的VCC口或小4PIN，光耦输入端的阴极接DB25串行的开关量输出通道，光耦输出端接FPGA主控电路。优选的，所述PWM控灯电路中，利用FPGA主控电路控制场效应管的导通、截止状态，占空比的变化驱动控制LED光源强度的变化，场效应管栅极接FPGA主控电路输出端、源极接地、漏极接DB15接口的对应管脚。本技术的有益效果：利用本专利申请的采集卡实现设备机台与PC机之间数据的交互，PC机发送指令，指令通过开关量输出到达机台；而机台通过开关量输入电路将开关量输入量反馈给pc，实现pc与机台之间的数据的交互，同时开光量输出电路与输出自检电路连接，并利用输出自检电路传输给FPGA主控电路实现自检功能。附图说明图1为本专利申请的框架原理图；图2为本专利申请关于接口模块的原理图；图3为本专利申请关于的FPGA主控电路原理图；图4为本专利申请关于开关量输入以及开关量输出自检电路原理图；图5为本专利申请关于开关量输出电路原理图；图6为本专利申请关于PWM控灯电路原理图；图7为本专利申请关于pci电路原理图；图8为本专利申请关于PCI插槽电路原理图；图9为本专利申请关于电源及时钟电路原理图。具体实施方式由图1、图3所示可知，本技术所提供的机器视觉检测的数据采集卡，应用于机器视觉检测系统中，实现PC与机台的数据交互，交互的实现如下：机台将检测物体运动到相机下，通过开关量输入电路发送命令给PC，PC发送指令给FPGA，控制LED光源亮灯并进行取像，然后分析取像结果，通过开关量输出电路反馈给机台该检测物体是否合格，以及可以继续运动检测下一个物体。本专利所提供的采集卡包括有：电源模块、FPGA主控电路、PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，电源模块用于对FPGA主控电路、PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路提供供电电压，FPGA主控电路数据输入引脚接开关量输入电路，用于接收开关量输入量；FPGA主控电路数据输出引脚接开关量输出电路和PWM控灯电路，发送指令给PWM控灯电路，改变占空比来改变LED光源的强度，开关量输出电路输出端接输出自检电路，输出自检电路又接回FPGA主控电路，用于输入自检量。图7、图8所示，还包括有PCI电路，PCI电路中的PCI芯片的双向数据线、双向地址线接FPGA主控电路，PCI芯片的地址/数据复用总线接PCI插槽的AD信号线接。由图2、图7所示可知，所述电源模块包括有外部电源、PCI插槽引出的5V电源、机箱小4PIN接入的12V电源；其中，PCI插槽引出的5V电源经稳压芯片进行降压稳压，降压后变为3.3V，2.5V和1.2V电压，稳压后接FPGA主控电路和PCI9054芯片，用于提供其工作电压。小4PIN接入的12V电源接开关量输入电路、开关量输出和输出自检电路电路,用于提供开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路的上拉电压，小4PIN接入的12V电源接还DB15，并通过DB15接PWM控灯电路，用于提供PWM控灯电路的正向电压。外部电源通过2PIN、DB25串行的VCC口（图2中的13引脚）引入，2PIN引入的电源只要接入就一直存在，2PIN接DB15,通过DB15接PWM控灯电路，用于提供PWM控灯电路的正向电压；DB25串行的VCC口（13引脚）接开关量输入电路、开关量输出电路和输出自检电路，用于提供开关量输入电路、开关量输出电路、输出自检电路的上拉电压。外部电源与小4PIN之间连接有跳线进行供电的选择，确切的说是DB25串行的VCC口引入的部分外部电源与小4PIN之间跳线连接，当跳线跳到小4PIN时，采用4PIN引入的12v电源对开关量输入电路、开关量输出和输出自检电路电路供电电压；而当跳变到DB25串行的VCC口引入的部分外部电源时，利用DB25串行的VCC口（13引脚）接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机器视觉检测的数据采集卡，包括有：电源模块、FPGA主控电路、PWM控灯电路、PCI电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，PCI电路与电源模块、FPGA主控电路连接；电源模块用于对FPGA主控电路、PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路提供供电电压；FPGA主控电路数据输入引脚接开关量输入电路，FPGA主控电路数据输出引脚接开关量输出电路和PWM控灯电路，开关量输出电路输出端接输出自检电路，输出自检电路接入FPGA主控电路。

【技术特征摘要】
1.机器视觉检测的数据采集卡，包括有：电源模块、FPGA主控电路、PWM控灯电路、PCI电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，PCI电路与电源模块、FPGA主控电路连接；电源模块用于对FPGA主控电路、PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路提供供电电压；FPGA主控电路数据输入引脚接开关量输入电路，FPGA主控电路数据输出引脚接开关量输出电路和PWM控灯电路，开关量输出电路输出端接输出自检电路，输出自检电路接入FPGA主控电路。2.根据权利要求1所述的机器视觉检测的数据采集卡，其特征在于：PCI电路中的PCI芯片的双向数据线、双向地址线接FPGA主控电路，PCI芯片的地址/数据复用总线接PCI插槽的AD信号线接。3.根据权利要求2所述的机器视觉检测的数据采集卡，其特征在于：所述电源模块包括有外部电源、PCI插槽引出的5V电源、机箱小4PIN接入的12V电源；其中，PCI插槽引出的5V电源经降压、稳压后接FPGA主控电路和PCI芯片，用于提供其工作电压；小4PIN接入的12V电源接PWM控灯电路、开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，用于提供PWM控灯电路的正向电压以及提供开关量输入电路、开关量输出电路、输出自检电路的上拉电压；外部电源与小4PIN之间连接有跳线进行供电的选择，外部电源通过2PIN、DB25串行的VCC口引入，2PIN接PWM控灯电路，用于提供PWM控灯电路的正向电压，DB25串行的VCC口接开关量输入电路、开关量输出电路以及输出自检电路，用于提供开关量输入电路、开关量输出电路以...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖上，
申请(专利权)人：无锡九霄科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32