一种线切割伺服IO功能扩展电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种线切割伺服IO功能扩展电路，包括：单片机4D2、多个移位寄存器，单片机4D2的其中一IO口与多个移位寄存器的时钟输入管脚连接，单片机4D2的又一IO口与多个移位寄存器的移位控制管脚相连；多个移位寄存器依次通过串行输出引脚、串行输入引脚级联，末位移位寄存器的串行输出引脚与单片机4D2的另一IO口连接，线切割机床运行过程中，多个监测单元所反馈的高低电平状态通过多个移位寄存器的并行数据输入端读取并存储；相邻移位寄存器之间通过串行输入引脚和串行输出引脚连接，实现多个移位寄存器的级联，单片机基于该级联模式读取多个移位寄存器内存储的数据，多个移位寄存器实现IO功能的扩展。寄存器实现IO功能的扩展。寄存器实现IO功能的扩展。

【技术实现步骤摘要】
一种线切割伺服IO功能扩展电路


[0001]本技术涉及IO功能扩展电路领域，具体涉及一种线切割伺服IO功能扩展电路。

技术介绍

[0002]在以往的线切割系统中伺服系统IO功能比较固定般为十几个IO功能就能满足，一般有X+,X
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,Y+,Y
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,U+,U
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,V+,V
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急停，报警，冲程，换向A,B，丝速123，因为单片机IO脚直接控制每个IO端口。
[0003]随着技术的发展机床的功能不再局限于传统的基础功能，而是向智能化，自动化发展，线切割机床与自动化生产结合，采集监控线切割机床状态，增加各种机床传感器智能诊断故障，因此需要很多IO端口，现有的单片机端口引脚有限不方便扩展因此需要一种能扩展IO功能电路。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种线切割伺服IO功能扩展电路，多个移位寄存器的并行数据输入端作为IO口，获取线切割机床多种状态数据，相邻移位寄存器之间通过串行输入引脚和串行输出引脚相连，实现级联，并通过串行输出引脚将数据上传至单片机，多个移位寄存器实现IO功能的扩展。
[0005]具体技术方案为：包括：单片机4D2、多个移位寄存器，单片机4D2的其中一IO口与多个移位寄存器的时钟输入管脚连接，用于使多个移位寄存器的时钟同步；单片机4D2的又一IO口与多个移位寄存器的移位控制管脚相连，用于控制多个移位寄存器的状态；多个移位寄存器依次通过串行输出引脚、串行输入引脚级联，末位移位寄存器的串行输出引脚与单片机4D2的另一IO口连接，用于将移位寄存器内的数据读取到单片机。
[0006]进一步的，所述单片机4D2选用STC12C5204AD芯片，STC12C5204AD芯片的24管脚输出时钟信号给所述多个移位寄存器，保证时钟同步；STC12C5204AD芯片的25管脚输出高/低电平信号给所述多个移位寄存器的移位控制管脚，低电平时移位寄存器读取并行数据输入端的状态，高电平时移位寄存器的数据读取到单片机；STC12C5204AD芯片的23管脚用于读取末位移位寄存器上传的数据。
[0007]进一步的，所述多个移位寄存器选用HC165芯片，HC165芯片输入5v电压，HC165芯片通过并行数据输入端与连接线切割机床状态监测的传感器、检测电路等，并行数据输入端输入监测单元所反馈的高低电平状态，并存储在移位寄存器内；末位移位寄存器的9管脚为串行输出引脚，与STC12C5204AD芯片的23管脚相连，用于将移位寄存器内存储的数据上传至单片机。
[0008]进一步的，STC12C5204AD芯片的RX/TX管脚通过光耦开关电路与外部控制器进行数据交互，通过光耦开关电路能够有效进行抗干扰。
[0009]进一步的，所述光耦开关电路包括光耦4N1、光耦4N2，光耦4N1的输入端阳极输入
5v电压、输入端阴极与STC12C5204AD芯片的TX管脚连接、输出信号至外部控制器；光耦4N2输入端阳极输入12v电压、输入端阴极为外部控制器信号、输出端集电极接上拉电阻4R11和STC12C5204AD芯片的RX管脚。
[0010]进一步的，光耦开关电路通过接口J2与外部控制器连接，并引入12v电压。
[0011]与现有技术相比本技术具有以下有益效果：线切割机床运行过程中，多个监测单元所反馈的高低电平状态通过多个移位寄存器的并行数据输入端读取并存储；相邻移位寄存器之间通过串行输入引脚和串行输出引脚连接，实现多个移位寄存器的级联，单片机基于该级联模式读取多个移位寄存器内存储的数据，多个移位寄存器实现IO功能的扩展。
附图说明
[0012]图1为控制器驱动伺服电机的框架示意图；
[0013]图2为副卡主芯片的原理图。
具体实施方式
[0014]现结合附图对本技术作进一步说明。
[0015]图1所示，包括：单片机4D2、多个移位寄存器，多个移位寄存器级联，移位寄存器的IO口输入并保存外部数据，该外部数据为线切割机床的状态数据，在线切割机床运行时，传感器、检测电路等获取机床的状态，移位寄存器的IO口读取并保存该外部数据对应的高/低电平信号，单片机4D2通过通讯获取多个移位寄存器内存储的有关于线切割机床的数据。
[0016]单片机4D2通过IO口发送时钟指令至多个移位寄存器的时钟输入管脚，保证多个移位寄存器的时钟同步。
[0017]单片机4D2还通过又一IO口输出控制指令至多个移位寄存器的移位控制管脚，用于控制多个移位寄存器的状态，包括：读取并保存外部数据、被单片机读取移位寄存器内部存储的数据。
[0018]多个移位寄存器之间通过串行输出引脚、串行输入引脚实现级联，末位移位寄存器的串行输出引脚与单片机4D2的另一IO口连接，图1所示，移位寄存器4D10的串行输出引脚与移位寄存器4D11的串行输入引脚连接，移位寄存器4D11的串行输出引脚与移位寄存器4D12的串行输入引脚连接，移位寄存器4D12的串行输出引脚与单片机4D2的另一IO连接，用于将移位寄存器内的数据读取到单片机。
[0019]进一步的，单片机4D2选用STC12C5204AD芯片，STC12C5204AD芯片的24管脚输出时钟信号给多个移位寄存器的时钟输入管脚，保证多个移位寄存器的时钟同步；STC12C5204AD芯片的25管脚输出高/低电平信号给多个移位寄存器的移位控制管脚，控制多个移位寄存器的状态；STC12C5204AD芯片的23管脚与末位移位寄存器的串行输出引脚连接，用于读取多个移位寄存器内部的数据。
[0020]图1所示，移位寄存器4D10、移位寄存器4D11、移位寄存器4D12三个移位寄存器都选用HC165芯片，HC165芯片输入5v电压，三个HC165芯片的并行数据输入端(3、4、5、6、11、12、13、14管脚)作为并行数据输入端，用于输入外部监测电路或传感器检测的状态电平信号，移位寄存器4D10的9管脚(串行输出引脚)与移位寄存器4D11的10管脚(串行输入引脚)
连接，移位寄存器4D11的9管脚(串行输出引脚)与移位寄存器4D12的10管脚(串行输入引脚)连接，移位寄存器还可以根据实际IO需求进行扩展和增加。
[0021]移位寄存器接收单片机的控制指令，且将数据读取至单片机：三个HC165芯片的2管脚(时钟输入管脚)输入STC12C5204AD芯片24管脚发出的时钟指令；三个HC165芯片的1管脚(移位控制管脚)输入STC12C5204AD芯片25管脚发出的高/低电平，低电平时移位寄存器读取并行数据输入端的状态，高电平时移位寄存器的数据读取到单片机；末位HC165芯片的10管脚(串行输入引脚)与连接STC12C5204AD芯片的23管脚连接，当多个HC165芯片的1管脚被拉高、且多个HC165芯片在时钟同步的模式下把移位寄存器内部的数据读取到单片机。
[0022]STC12C5204AD芯片的RX/TX管脚通过光耦开关电路与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线切割伺服IO功能扩展电路，其特征在于：包括：单片机4D2、多个移位寄存器，单片机4D2的其中一IO口与多个移位寄存器的时钟输入管脚连接，单片机4D2的又一IO口与多个移位寄存器的移位控制管脚相连；多个移位寄存器依次通过串行输出引脚、串行输入引脚级联，末位移位寄存器的串行输出引脚与单片机4D2的另一IO口连接。2.根据权利要求1所述的一种线切割伺服IO功能扩展电路，其特征在于：所述单片机4D2选用STC12C5204AD芯片，STC12C5204AD芯片的24管脚输出时钟信号给所述多个移位寄存器；STC12C5204AD芯片的25管脚输出高/低电平信号给所述多个移位寄存器的移位控制管脚；STC12C5204AD芯片的23管脚用于读取末位移位寄存器上传的数据。3.根据权利要求2所述的一种线切割伺服IO功能扩展电路，其特征在于：所述多个移位寄存器选用HC165芯片，HC165芯片输入5v电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东瑞，
申请(专利权)人：无锡市比奥迪科技有限公司，
类型：新型
国别省市：