多路伺服驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种多路伺服驱动电路，其包括：主控模块、通讯模块、驱动模块、编码模块以及电源模块。本发明专利技术的多路伺服驱动电路中，将多个电机驱动控制集成到一个控制器电路中，以简化硬件的复杂度和体积。同时，本发明专利技术在减小控制器体积满足各种移动机器人的应用场景及保证功率不变的条件，本发明专利技术还采用一体式驱动桥电路，以减小PCBA的面积。此外，本发明专利技术将驱动模块及通讯模块全部采用隔离设计，如此以满足工业级标准，获得较好的安全性。获得较好的安全性。获得较好的安全性。

【技术实现步骤摘要】
多路伺服驱动电路


[0001]本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种多路伺服驱动电路。

技术介绍

[0002]移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的机器装置。它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。
[0003]随着移动机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。目前，根据应用场景不同，对移动机器人的控制系统构架及体积有着严格的要求。因此，针对如何使得移动机器人的控制系统简化及提高灵活性，有必要提出进一步地解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种多路伺服驱动电路，以克服现有技术中存在的不足。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种多路伺服驱动电路，其包括：主控模块、通讯模块、驱动模块、编码模块以及电源模块；
[0007]所述通讯模块包括：串口单元和收发单元；所述串口单元、收发单元分别与所述主控模块相连接，所述主控模块通过所述通讯单元与上位机进行远程通讯；
[0008]所述驱动模块包括：多个全桥驱动芯片；各全桥驱动芯片分别与所述主控模块相连接，且各全桥驱动芯片之间通过第一隔离单元进行隔离；
[0009]所述编码模块包括：第一编码单元、第二编码单元以及第二隔离单元；所述第一编码单元、第二编码单元并联设置，二者经所述第二隔离单元与所述主控模块相连接；
[0010]所述电源模块分别与所述主控模块、通讯模块、驱动模块、编码模块相连接，并为各模块进行供电。
[0011]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述主控模块为一MCU芯片。
[0012]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述串口单元包括：USB接口USB1和转换芯片IC1，所述USB接口USB1通过所述转换芯片IC1与所述主控模块相连接。
[0013]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述收发单元包括：收发器U5、电阻R14、电阻R15、电阻R17、三极管Q2、磁珠FB1以及磁珠FB2；
[0014]所述电阻R14、电阻R15串联后与所述电阻R17并联，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R15的一端相连接，所述三极管Q2的发射极接地设置，所述三极管Q2的基极与所述电阻R17的一端相连接，所述收发器U5与所述电阻R15、三极管Q2之间相连接；
[0015]所述电源模块通过并联设置的磁珠FB1和磁珠FB2与所述收发器U5相连接。
[0016]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述全桥驱动芯片U6至U9为四组，全桥驱动芯片U6通过接口JP4与所述主控模块相连接，全桥驱动芯片U7通过接口JP5与所述主控模块相连接，全桥驱动芯片U8通过接口JP6与所述主控模块相连接，全桥驱动芯片U9通过接口JP6与所述主控模块相连接。
[0017]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述第一隔离单元包括三组数字隔离器U10至U12；所述数字隔离器U10连接于所述全桥驱动芯片U6、全桥驱动芯片U7之间；所述数字隔离器U11连接于所述全桥驱动芯片U7、全桥驱动芯片U8之间；所述数字隔离器U12连接于所述全桥驱动芯片U8、全桥驱动芯片U9之间。
[0018]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述第一编码单元包括：正交编码器接口JP8、电阻R47、电阻R48、电阻R45、电阻R46、电容C61、电容C62以及电容C60；
[0019]所述正交编码器接口JP8经过并联设置的电阻R47、电阻R48与所述第二隔离单元相连接；所述电阻R47与第二隔离单元之间还并联有所述电阻R45和电容C61；所述电阻R48与第二隔离单元之间还并联有所述电阻R46和电容C62；所述电阻R45、电阻R46均通过所述电容C60接地设置；所述电容C61、电容C62分别接地设置。
[0020]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述第二编码单元包括：正交编码器接口JP9、电阻R52、电阻R53、电阻R50、电阻R51、电容C68、电容C69以及电容C67；
[0021]所述正交编码器接口JP9经过并联设置的电阻R52、电阻R53与所述第二隔离单元相连接；所述电阻R52与第二隔离单元之间还并联有所述电阻R50和电容C68；所述电阻R53与第二隔离单元之间还并联有所述电阻R51和电容C69；所述电阻R50、电阻R51均通过所述电容C67接地设置；所述电容C68、电容C69分别接地设置。
[0022]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述第二隔离单元包括一数字隔离器U13，所述第一编码单元、第二编码单元经所述数字隔离器U13与所述主控模块相连接。
[0023]作为本专利技术多路伺服驱动电路的改进，所述电源模块包括：保护单元、电压变换单元以及电压转换单元；
[0024]所述保护单元包括：接口JP1、MOS管Q1、电容C1、电阻R1以及电阻R2；所述电阻R2、电容C1并联设置于所述MOS管Q1的栅极和源极之间，所述接口JP1与所述MOS管Q1的漏极相连接，并联设置的所述MOS管Q1、电阻R2、电容C1经所述电阻R1与所述电压变换单元相连接；
[0025]所述电压变换单元包括：电压变换芯片U1、电容C2、二极管D1、电感L1以及极性电容E1；所述电压变换芯片U1与所述保护单元相连接，所述电压变换芯片U1经串联的所述电容C2、电感L1与所述电压转换单元相连接，所述电容C2、电感L1之间还通过所述二极管D1接地设置，所述电感L1、电压转换单元之间还通过所述极性电容E1接地设置；
[0026]所述电压转换单元包括：隔离芯片U2以及低压差线性稳压器V1；所述隔离芯片U2的输入端与所述电压变换单元相连接，所述隔离芯片U2的输出端与所述低压差线性稳压器V1相连接。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的多路伺服驱动电路中，将多个电机驱动控制集成到一个控制器电路中，以简化硬件的复杂度和体积。
[0028]同时，本专利技术在减小控制器体积满足各种移动机器人的应用场景及保证功率不变的条件，本专利技术还采用一体式驱动桥电路，以减小PCBA的面积。
[0029]此外，本专利技术将驱动模块及通讯模块全部采用隔离设计，如此以满足工业级标准，
获得较好的安全性。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术多路伺服驱动电路一实施例的模块图；
[0032]图2为图1中通讯模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多路伺服驱动电路，其特征在于，所述多路伺服驱动电路包括：主控模块、通讯模块、驱动模块、编码模块以及电源模块；所述通讯模块包括：串口单元和收发单元；所述串口单元、收发单元分别与所述主控模块相连接，所述主控模块通过所述通讯单元与上位机进行远程通讯；所述驱动模块包括：多个全桥驱动芯片；各全桥驱动芯片分别与所述主控模块相连接，且各全桥驱动芯片之间通过第一隔离单元进行隔离；所述编码模块包括：第一编码单元、第二编码单元以及第二隔离单元；所述第一编码单元、第二编码单元并联设置，二者经所述第二隔离单元与所述主控模块相连接；所述电源模块分别与所述主控模块、通讯模块、驱动模块、编码模块相连接，并为各模块进行供电。2.根据权利要求1所述的多路伺服驱动电路，其特征在于，所述主控模块为一MCU芯片。3.根据权利要求1所述的多路伺服驱动电路，其特征在于，所述串口单元包括：USB接口USB1和转换芯片IC1，所述USB接口USB1通过所述转换芯片IC1与所述主控模块相连接。4.根据权利要求1所述的多路伺服驱动电路，其特征在于，所述收发单元包括：收发器U5、电阻R14、电阻R15、电阻R17、三极管Q2、磁珠FB1以及磁珠FB2；所述电阻R14、电阻R15串联后与所述电阻R17并联，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R15的一端相连接，所述三极管Q2的发射极接地设置，所述三极管Q2的基极与所述电阻R17的一端相连接，所述收发器U5与所述电阻R15、三极管Q2之间相连接；所述电源模块通过并联设置的磁珠FB1和磁珠FB2与所述收发器U5相连接。5.根据权利要求1所述的多路伺服驱动电路，其特征在于，所述全桥驱动芯片U6至U9为四组，全桥驱动芯片U6通过接口JP4与所述主控模块相连接，全桥驱动芯片U7通过接口JP5与所述主控模块相连接，全桥驱动芯片U8通过接口JP6与所述主控模块相连接，全桥驱动芯片U9通过接口JP6与所述主控模块相连接。6.根据权利要求5所述的多路伺服驱动电路，其特征在于，所述第一隔离单元包括三组数字隔离器U10至U12；所述数字隔离器U10连接于所述全桥驱动芯片U6、全桥驱动芯片U7之间；所述数字隔离器U11连接于所述全桥驱动芯片U7、全桥驱动芯片U8之间；所述数字隔离器U12连接于所述全桥驱动芯片U8、全桥驱动芯片U9之间。7.根据权利要求1所述的多路伺服驱动电路，其特征在于，所述第一编码单...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇杰，黄婷，周宁宁，许辉，
申请(专利权)人：江苏汇博机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：