一种运动控制板卡的控制电路制造技术

本新型公开了一种运动控制板卡的控制电路,包括:主控模块，包括主控MCU,主控MCU直连或通过双总线收发器电连接输入模块的输入采集电路，主控MCU与输出模块的高速脉冲输出单元电连接，并通过锁存器与输出模块的输出驱动电路电连接；输入单元，包括多路输入采集电路，每一路输入采集电路电连接输入端口和接主控MCU或双总线收发器；输出单元，包括若干组输出驱动单元和高速脉冲输出单元，每一组输出驱动单元均包括多路输出驱动电路，每一路输出驱动电路电连接与主控MCU电连接和输出端口；高速脉冲输出单元电连接主控MCU和高速脉冲输出端口；电源模块,电连接外部DC电源，并用于将外部DC电源输入的电压转换为供运动控制板卡工作的电压并供电。

【技术实现步骤摘要】
一种运动控制板卡的控制电路
本技术涉及运动控制板卡领域,尤其是一种运动控制板卡的控制电路。
技术介绍
现在自动化运动控制系统中，脉冲式的分PLC和运动控制板卡，目前PLC最多只能控制6轴，在一些运动控制场合轴数比较多的情况下将满足不了现场需求，如果增加模块和总线系统成本会提高很多；运动控制板卡受编程语言的限制，对于大多数编程工程师来说有一定的技术门槛，通用性不强，且对于现场I/O很多的项目，运动控制板卡的逻辑控制功能很难发挥其强大的功能。因此，设计一种运动控制板卡，使之能控制多轴进行运动，以满足复杂应用现场需求是现有亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术的解决的技术问题是针对上述现有技术中的存在的缺陷,提供一种运动控制板卡的控制电路,设置多路输入电路、输出电路及高速脉冲电路，输入输出均采用光电隔离电路，防干扰效果好。为解决上述技术问题,本技术采取的技术方案如下,一种运动控制板卡的控制电路,包括：主控模块，包括主控MCU,所述主控MCU直连或通过双总线收发器电连接输入模块的输入采集电路，所述主控MCU与输出模块的高速脉冲输出单元电连接，并通过锁存器与输出模块的输出驱动电路电连接，所述主控MCU用于控制所述运动控制板卡工作；输入单元，包括多路所述输入采集电路，每一路所述输入采集电路的一端电连接输入端口，另一端电连接所述主控MCU或所述双总线收发器；输出单元，包括若干组输出驱动单元和所述高速脉冲输出单元，每一组所述输出驱动单元均包括多路所述输出驱动电路，每一路所述输出驱动电路的一端与所述主控MCU电连接，另一端连接输出端口；所述高速脉冲输出单元电连接所述主控MCU和高速脉冲输出端口；电源模块,电连接外部DC电源，并用于将外部DC电源输入的电压转换为供所述运动控制板卡工作的电压并供电。作为对上述技术方案的进一步阐述：在上述技术方案中,所述主控MCU为STM32F407ARM控制器。在上述技术方案中，每一路所述输入采集电路均包括隔离光耦，所述隔离光耦的发光器的阳极串接限流电阻与外部电源输入VIN24+端口电连接，其阴极电连接输入端口，所述隔离光耦的受光器的集电极串接上拉电阻与电源模块的+5V端口电连接，其发射极对地；所述隔离光耦的受光器的集电极与上拉电阻的电连接点还与所述主控MCU和双总线收发器匹配的I/O口电连接。在上述技术方案中，所述双总线收发器为74LS245双总线收发器,所述隔离光耦为PC410光耦。在上述技术方案中，所述输出单元包括三组输出驱动单元，每一组输出驱动单元均包括八路所述输出驱动电路。在上述技术方案中，每一路所述输出驱动电路均包括第一隔离光耦，所述第一隔离光耦的发光器的阳极串接第一限流电阻与电连接所述锁存器匹配的输出端口电连接，其阴极对地，所述第一隔离光耦的受光器的集电极串接第一上拉电阻与外部电源输入VIN24+端口电连接，其发射极电连接场效应开关管的栅极，所述场效应开关管的栅极还电连接用于嵌位的稳压管，所述场效应开关管的源极串接稳压二极管与外部电源输入VIN24+端口电连接，所述场效应开关管的源极还电连接匹配的所述输出端口，所述场效应开关管的漏极对地。在上述技术方案中，所述第一隔离光耦为OP3隔离光耦，所述场效应开关管为19N10MOS管，所述稳压二极管为IN4007稳压二极管，所述锁存器为74HC573锁存器。在上述技术方案中，所述高速脉冲输送单元包括两个差分线路驱动器，每一所述差分线路驱动器均电连接所述主控MCU和电连接两高速脉冲输出端口，每一高速脉冲输出端口设有两路高速脉冲输出。在上述技术方案中，所述差分线路驱动器为AM26C31四路差分线路驱动器。在上述技术方案中，所述电源模块包括通过输入电源隔离电路与外部电源输入VIN24+端口电连接的DC电源模块，所述DC电源模块能将+24V转换为+5V输出；所述DC电源模块的+5V输出端口电连接稳压电路和通过第一隔离电路电连接电源模块的+5V端口；其中，所述输入电源隔离电路包括依次电连接的防反接二极管D9、钳位二极管TVS1和由电容C1、电容C2及电感L1组成的LCπ型滤波电路，所述防反接二极管D9的阳极电连接外部电源输入VIN24+端口，其阴极电连接钳位二极管TVS1和LCπ型滤波电路，所述LCπ型滤波电路的输出电连接DC电源模块的+24输入口；所述DC电源模块用于将+24转换为+5V；所述第一隔离电路包括由电阻R203和电容C4组成的RC滤波电路，所述电阻R203的两端分别电连接DC电源模块的+5V输出端口与所述电源模块的+5V端口，所述电源模块的+5V端口还电连接用于嵌位的双向稳压二极管TVS6；所述稳压电路包括三端稳压芯片1117-3V3,所述三端稳压芯片1117-3V3的输入端与DC电源模块的+5V输出端口电连接,其输出端通过多个并联电容组成的滤波电路与电源模块的+3.3V端口电连接，并匹配提供主控MCU工作的电源。与现有技术相比,本技术的有益效果在于:本技术采用ARM芯片作为主控芯片控制运动控制板卡工作，输入电路、输出电路均采用光电隔离电路隔离，防干扰强；本技术设置了多路输入信号采集电路、多路输出控制电路及多路高速脉冲输出，能满足工业控制实现1-8轴的JOG、PTP定位、圆弧插补、直线插补、位置跟踪、电子齿轮同步、电子凸轮、轮廓控制、样条曲线以及多任务同时执行等功能；高速脉冲输出采用差分信号输出，减少现场干扰，丢脉冲的情况，稳定性提高。附图说明图1是本技术一种实施例电路原理方框图；图2为本技术一种实施例中电源模块的电路原理示意图；图3为本技术一种实施例中主控模块的电路原理图；图4为本技术一种实施例中输入单元的电路原理视图；图5为本技术一种实施例中输入采集电路的电路图；图6为本技术一种实施例中输出驱动单元的电路图；图7为本技术一种实施例中输出驱动电路的电路图；图8为本技术一种实施例中高速脉冲输出单元的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。参考附图1-8,本技术的一种运动控制板卡的控制电路,它包括：主控模块100，包括主控MCUU1,在本实施例中，所述主控MCUU1为STM32F407ARM控制器；所述主控MCUU1直连或通过双总线收发器(U2、U3)电连接输入模块200的输入采集电路201，具体的，主控MCUU1直连输入采集电路201是用于采集与高速脉冲输出连接的外部器件的电路，主控MCUU1通过双总线收发器(U2、U3)电连接输入模块200的输入采集电路201为用于完成JOG、PTP定位、圆弧插补、直线插补、位置跟踪、电子齿轮同步、电子凸轮、轮廓控制、样条曲线等功能的轴的信号采集是输入采集电路；所述主控MCUU1与输出模块300的高速脉冲输出单元301电连接，并通过锁存器(U6、U7、U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动控制板卡的控制电路,其特征在于,包括：/n主控模块，包括主控MCU,所述主控MCU直连或通过双总线收发器电连接输入模块的输入采集电路，所述主控MCU与输出模块的高速脉冲输出单元电连接，并通过锁存器与输出模块的输出驱动电路电连接，所述主控MCU用于控制所述运动控制板卡工作；/n输入单元，包括多路所述输入采集电路，每一路所述输入采集电路的一端电连接输入端口，另一端电连接所述主控MCU或所述双总线收发器；/n输出单元，包括若干组输出驱动单元和所述高速脉冲输出单元，每一组所述输出驱动单元均包括多路所述输出驱动电路，每一路所述输出驱动电路的一端与所述主控MCU电连接，另一端连接输出端口；所述高速脉冲输出单元电连接所述主控MCU和高速脉冲输出端口；/n电源模块,电连接外部DC电源，并用于将外部DC电源输入的电压转换为供所述运动控制板卡工作的电压并供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种运动控制板卡的控制电路,其特征在于,包括：
主控模块，包括主控MCU,所述主控MCU直连或通过双总线收发器电连接输入模块的输入采集电路，所述主控MCU与输出模块的高速脉冲输出单元电连接，并通过锁存器与输出模块的输出驱动电路电连接，所述主控MCU用于控制所述运动控制板卡工作；
输入单元，包括多路所述输入采集电路，每一路所述输入采集电路的一端电连接输入端口，另一端电连接所述主控MCU或所述双总线收发器；
输出单元，包括若干组输出驱动单元和所述高速脉冲输出单元，每一组所述输出驱动单元均包括多路所述输出驱动电路，每一路所述输出驱动电路的一端与所述主控MCU电连接，另一端连接输出端口；所述高速脉冲输出单元电连接所述主控MCU和高速脉冲输出端口；
电源模块,电连接外部DC电源，并用于将外部DC电源输入的电压转换为供所述运动控制板卡工作的电压并供电。


2.根据权利要求1所述的一种运动控制板卡的控制电路，其特征在于，所述主控MCU为STM32F407ARM控制器。


3.根据权利要求2所述的一种运动控制板卡的控制电路，其特征在于，每一路所述输入采集电路均包括隔离光耦，所述隔离光耦的发光器的阳极串接限流电阻与外部电源输入VIN24+端口电连接，其阴极电连接输入端口，所述隔离光耦的受光器的集电极串接上拉电阻与电源模块的+5V端口电连接，其发射极对地；所述隔离光耦的受光器的集电极与上拉电阻的电连接点还与所述主控MCU和双总线收发器匹配的I/O口电连接。


4.根据权利要求3所述的一种运动控制板卡的控制电路,其特征在于,所述双总线收发器为74LS245双总线收发器,所述隔离光耦为PC410光耦。


5.根据权利要求2所述的一种运动控制板卡的控制电路,其特征在于,所述输出单元包括三组输出驱动单元，每一组输出驱动单元均包括八路所述输出驱动电路。


6.根据权利要求5所述的一种运动控制板卡的控制电路，其特征在于，每一路所述输出驱动电路均包括第一隔离光耦，所述第一隔离光耦的发光器的阳极串接第一限流电阻与电连接所述锁存器匹配的输出端口电连接，其阴极对地，所述第一隔离光耦的受光器的集电极串接第一上拉电阻与外部电源输入VIN24+端口电连接，其发射极电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周年春，
申请(专利权)人：东莞市瑞辰自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44