用于机器视觉系统的通用控制板技术方案

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板，将机器视觉系统常用的工业相机接口电路、光源控制电路、单片机、编码器信号采集电路、数字信号输入电路、数字信号输出电路和模块化电脑集成在一起，构建成一套资源丰富、高度集成的通用控制板，大幅度提高机器视觉系统的开发效率及其可靠性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于机器视觉系统的通用控制板
本技术涉及机器视觉系统控制板领域，具体为一种用于机器视觉系统的通用控制板。
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。特别是在许多人类视觉无法感知的场合，如在精确定量感知，高速检测判定、危险场景感知和不可见物体感知等情况下，机器视觉技术更显示出无可比拟的优越性。其中，基于PC的机器视觉系统具有配置灵活、数据处理能力强大、方便二次开发等优点，是目前主要的机器视觉系统开发方式。基于PC的机器视觉系统开发需要用到计算机、工业相机、光源、各种外设接口等，以往的开发方式是选用标准工控板或工控机配合图像采集卡、光源控制器、各种接口模块来实现，各个模块之间需要通过接插件或电缆进行连接。这种结构方式安装复杂、体积较大，同样也很难保证整个系统的可靠性。另外，各型号的工控板在电气及结构上差异较大，很不利于将来系统的升级。COM Express模块是一种高度集成的通用计算机模块,可以安装在客户自己设计的、针对特殊应用的载板上。COM Express模块通过接插件与载板相连,在载板上只需引出系统需要的接口，其它不需要的接口可以不做处理，使产品显得紧凑。由于COM Express模块采用了行业标准，各生产厂家提供的模块能够相互兼容，未来的硬件升级只需要简单地更换COM Express模块即可，大大降低了系统的升级成本。
技术实现思路
针对现有技术的问题，本技术提供了一种用于机器视觉系统的通用控制板。本技术所采用的技术方案为:用于机器视觉系统的通用控制板，其特征在于:包括有COM Express模块、载板，所述载板包括单片机、CPLD,所述单片机与COM Express模块连接,单片机上接入有相机触发电路，相机触发电路接入用工业相机接口，所述工业相机接口亦与COM Express模块连接，所述CPLD与单片机连接，CPLD接入有数字信号输入电路、编码器信号采集电路、数字信号输出电路、光源控制电路，所述工业相机接口与光源控制电路连接。所述的用于机器视觉系统的通用控制板，其特征在于:所述载板还包括有液晶屏接口、触摸屏接口、USB接口、固体硬盘，所述液晶屏接口、触摸屏接口、USB接口、固体硬盘分别接入COM Express模块。本技术的有益效果是:将机器视觉系统常用的工业相机接口电路、光源控制电路、单片机、编码器信号采集电路、数字信号输入电路、数字信号输出电路和模块化电脑集成在一起，构建成一套资源丰富、高度集成的通用控制板，大幅度提高机器视觉系统的开发效率及其可靠性。由于采用的是符合COMExpress标准的通用计算机模块，各生产厂家提供的模块能够相互兼容，未来的硬件升级只需要简单地更换COM Express模块即可，大大降低了系统的升级成本。【附图说明】图1为本技术的电路框图。图2为本技术实物的正面视图。【具体实施方式】如图1所示。用于机器视觉系统的通用控制板，包括有COM Express模块、载板，载板包括单片机、CPLD，单片机与COM Express模块连接，单片机上接入有相机触发电路，相机触发电路接入用工业相机接口，工业相机接口亦与COM Express模块连接，CPLD与单片机连接，CPLD接入有数字信号输入电路、编码器信号采集电路、数字信号输出电路、光源控制电路，工业相机接口与光源控制电路连接。载板还包括有液晶屏接口、触摸屏接口、USB接口、固体硬盘，所述液晶屏接口、触摸屏接口、USB接口、固体硬盘分别接入COM Express模块。本技术主要由符合COM Express标准的通用计算机模块以及以单片机为核心的载板组成。COM Express模块通过自带的接插件与载板相连，主要用于操作系统以及上位机软件的运行。载板用于COM Express模块的外围扩展，主要包括单片机、CPLD、编码器信号采集电路、工业相机接口电路、光源控制电路、相机触发电路、数字信号输入电路、数字信号输出电路、固态硬盘、液晶屏接口等大量外设资源。载板对外接口采用标准的工业连接器，将载板提供的工业相机接口、数字信号输入接口、数字信号输出接口、通讯接口等外设资源引出，开发人员在进行机器视觉系统开发时可根据系统需求选择使用相应的外设资源。COM Express模块用于操作系统以及上位机软件的运行；单片机负责执行上位机软件的控制命令，包括读取编码器相位、控制工业相机拍照、与外围系统通讯等；CPLD用于单片机IO资源的扩展；工业相机接口用于连接工业相机，包含通讯信号、光源电源信号及光源触发信号；相机触发电路用于控制工业相机在指定时间拍照；编码器信号采集电路用于单片机读取外围编码器相位并传送给COM Express模块,实现系统与外围系统的相位同步；数字信号输出电路用于系统向外部发送剔除信号、故障信号等；数字信号输入电路用于外部同步信号、控制信号等信号的采集；光源控制电路用于为外部光源提供恒流源并控制光源的开关，系统可以只在拍照时才打开光源，其它时间关闭光源，从而保证光源的稳定性；固态硬盘用于存储操作系统及上位机软件；液晶屏接口用于COM Express模块与液晶屏的连接；触摸屏接口用于COM Express模块与触摸屏的连接；USB接口用于连接鼠标键盘等USB设备。在图2中，COM Express模块I通过自带的连接器和安装孔与载板2固定安装。固态硬盘3通过自带的连接器和安装孔与载板2固定安装。载板2上包含了 VGA显示器接口4、LVDS液晶显示接口 5、触摸屏接口 6、JTAG编程接口 7、USB接口 8、数字信号及通讯接口9、工业相机接口 10。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机器视觉系统的通用控制板，其特征在于：包括有COM Express模块、载板，所述载板包括单片机、CPLD，所述单片机与COM Express模块连接，单片机上接入有相机触发电路，相机触发电路接入用工业相机接口，所述工业相机接口亦与COM Express模块连接，所述CPLD与单片机连接，CPLD接入有数字信号输入电路、编码器信号采集电路、数字信号输出电路、光源控制电路，所述工业相机接口与光源控制电路连接。

【技术特征摘要】
1.用于机器视觉系统的通用控制板，其特征在于:包括有COMExpress模块、载板，所述载板包括单片机、CPLD,所述单片机与COM Express模块连接,单片机上接入有相机触发电路，相机触发电路接入用工业相机接口，所述工业相机接口亦与COM Express模块连接,所述CPLD与单片机连接，CPLD接入有数...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜魏伟，徐洋，张义伟，
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