一种电源和通信控制系统及电路板技术方案

本技术涉及电子技术领域，涉及一种电源和通信控制系统及电路板，所述系统包括24V稳压模块、12V稳压模块、5V稳压模块、开关管控制模块和通信协议控制模块；24V稳压模块外接外部电源，并向外设设备、12V稳压模块、5V稳压模块和开关管控制模块输出24V电压；12V稳压模块和5V稳压模块向外设设备分别输出12V电压和5V电压；开关管控制模块控制开关管的通断向外设设备输出24V电压；通信协议控制模块控制外设设备的运行。本技术能够在单一电源供电的情况下，提供不同的电压输出方案，满足不同外设设备的电源电压需求。通过通信协议控制模块接收外部控制信号实现与外设设备的总线通信，适配多种外设设备，降低布线和系统集成的复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子，更具体地，涉及一种电源和通信控制系统及电路板。

技术介绍

1、在机器人和自动化设备的电器设计中，常常需要通过单片机控制多个无刷电机和伺服电机等外设设备，这些设备需要使用不同控制协议和不同的供电方案，例如无刷电机和伺服电机通常需要使用can总线协议通信搭配24v电源供电，而一些外设例如光电开关、编码器等需要使用485总线协议通信搭配12v或5v电源供电，还有外设要用232网络搭配5v电源供电。

2、然而，目前的单片机的信号引脚和供电接口有限，在单一电源供电的情况下，只有一种电压输出方案，且总线通道也有是限的，不能适配多种外设设备，这就使得机器人电气设计和电源布线变得凌乱复杂。

技术实现思路

1、本技术为克服现有技术存在的在单一电源供电的情况下，只有一种电压输出方案，且总线通道是限的，不能适配多种外设设备，造成机器人电气设计和布线复杂的缺陷，提供一种电源和通信控制系统及电路板。

2、为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：

3、第一个方面，本技术提出一种电源和通信控制系统，包括：24v稳压模块、12v稳压模块、5v稳压模块、开关管控制模块和通信协议控制模块；

4、所述24v稳压模块外接外部电源，并向外设设备、所述12v稳压模块、所述5v稳压模块和开关管控制模块输出24v电压；所述12v稳压模块和所述5v稳压模块将24v电压分别转换为12v电压和5v电压，并向外设设备分别输出12v电压和5v电压；所述开关管控制模块接收外部控制信号，控制开关管的通断向外设设备输出24v电压；所述通信协议控制模块接收外部控制信号，选择适配的通信协议，控制外设设备的运行。

5、在本技术方案中，首先确定需要接入的外设设备以及其所需的电压和通信总线协议，按照外设设备的需求连接相应的设备到不同稳压模块的输出端口并确保电压和通信总线协议一致，将通信协议控制模块连接到设备的通信总线端口上。通过将24v稳压模块外接外部电源，并向外设设备输出24v电压以满足24v电源的相关外设设备的需求。同时，24v稳压模块向12v稳压模块和5v稳压模块输出24v电压，12v稳压模块和5v稳压模块将24v电压分别转换为12v电压和5v电压，并向外设设备分别输出12v电压和5v电压，以满足24v电源的相关外设设备的需求。开关管控制模块可以根据外部控制信号，控制开关管的通断向外设设备输出24v电压。同时，通信协议控制模块能够接收外部控制信号，从而控制外设设备的运行。

6、作为优选的技术方案，所述控制系统还包括用于防止外部电源正负极反接的防反接模块和减缓瞬时冲击电流的延时上电模块；防反接模块的输入端连接外部电源，输出端连接延时上电模块的输入端；延时上电模块的输出端连接24v稳压模块的输入端。

7、作为优选的技术方案，所述控制系统还包括电源开关模块，所述电源开关模块的一端连接外部电源，另一端连接所述防反接模块。

8、作为优选的技术方案，所述24v稳压模块通过第一xt60接口或xt30接口向外设设备输出24v电压，所述12v稳压模块通过第二xt60接口向外设设备输出12v电压，所述5v稳压模块通过第三xt60接口向外设设备输出5v电压。

9、作为优选的技术方案，所述通信协议控制模块包括至少两路通信网络，每路所述通信网络内置信号收发芯片，并设置两个通信信号输入接口以及若干个通信分线接口；控制信号经通信信号输入接口传输至所述信号收发芯片，信号收发芯片将接收的控制信号通过所述通信分线接口传输至外设设备。

10、作为优选的技术方案，所述信号收发芯片包括232信号收发芯片、485总线收发芯片或can总线收发芯片。

11、作为优选的技术方案，所述12v稳压模块和所述5v稳压模块采用dcdc稳压芯片将24v电压分别转换为12v电压和5v电压。

12、作为优选的技术方案，所述开关管控制模块包括单片机控制信号输入接口、开关管和24v开关管接口，开关管的一端与所述单片机控制信号输入接口连接，另一端与所述24v开关管接口连接；所述单片机控制信号输入接口用于接入单片机io控制信号以控制所述开关管的通断，实现对24v开关管接口的通断控制。

13、第二个方面，本技术提出一种电路板，包括如第一个方面任一技术方案所述的电源和通信控制系统以及基板，所述电源和通信控制系统集成设置在所述基板上。

14、与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：本技术能够根据不同电源电压需求的外设设备，分别输出24v、12v和5v电压，以满足外设设备的电源电压需求，且通过通信协议控制模块接收外部控制信号实现与外设设备的通信，适配多种外设设备，能够更加方便和灵活地对机器人进行布线，降低布线和系统集成的复杂度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电源和通信控制系统，其特征在于，包括：24V稳压模块、12V稳压模块、5V稳压模块、开关管控制模块和通信协议控制模块；

2.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括用于防止外部电源正负极反接的防反接模块和减缓瞬时冲击电流的延时上电模块；防反接模块的输入端连接外部电源，输出端连接延时上电模块的输入端；延时上电模块的输出端连接24V稳压模块的输入端。

3.根据权利要求2所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括电源开关模块，所述电源开关模块的一端连接外部电源，另一端连接所述防反接模块。

4.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述24V稳压模块通过第一XT60接口或XT30接口向外设设备输出24V电压，所述12V稳压模块通过第二XT60接口向外设设备输出12V电压，所述5V稳压模块通过第三XT60接口向外设设备输出5V电压。

5.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述通信协议控制模块包括至少两路通信网络，每路所述通信网络内置信号收发芯片，并设置两个通信信号输入接口以及若干个通信分线接口；

6.根据权利要求5所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述信号收发芯片包括232信号收发芯片、485总线收发芯片或CAN总线收发芯片。

7.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述12V稳压模块和所述5V稳压模块采用DCDC稳压芯片将24V电压分别转换为12V电压和5V电压。

8.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述开关管控制模块包括单片机控制信号输入接口、开关管和24V开关管接口，开关管的一端与所述单片机控制信号输入接口连接，另一端与所述24V开关管接口连接；所述单片机控制信号输入接口用于接入单片机IO控制信号以控制所述开关管的通断，实现对24V开关管接口的通断控制。

9.一种电路板，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的电源和通信控制系统以及基板，所述电源和通信控制系统集成设置在所述基板上。

10.根据权利要求9所述的电路板，其特征在于，所述基板的底部安装有散热片。

...

【技术特征摘要】

1.一种电源和通信控制系统，其特征在于，包括：24v稳压模块、12v稳压模块、5v稳压模块、开关管控制模块和通信协议控制模块；

2.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括用于防止外部电源正负极反接的防反接模块和减缓瞬时冲击电流的延时上电模块；防反接模块的输入端连接外部电源，输出端连接延时上电模块的输入端；延时上电模块的输出端连接24v稳压模块的输入端。

3.根据权利要求2所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括电源开关模块，所述电源开关模块的一端连接外部电源，另一端连接所述防反接模块。

4.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述24v稳压模块通过第一xt60接口或xt30接口向外设设备输出24v电压，所述12v稳压模块通过第二xt60接口向外设设备输出12v电压，所述5v稳压模块通过第三xt60接口向外设设备输出5v电压。

5.根据权利要求1所述的电源和通信控制系统，其特征在于，所述通信协议控制模块包括至少两路通信网络，每路所述通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔展玮，刘力斌，唐哲轩，曹望舒，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：