[发明专利]一种基于C8051F040的光纤配线机器人控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光纤配线操作领域的机器人控制器，具体地是一种基于C8051F040的光纤配线机器人控制器。

背景技术

传统光纤配线多采用光纤配线架进行人工配线操作，这是因为光纤在配线过程中会产生交叉缠绕问题，需要人工解线。

目前，现有技术中的光纤配线加工设备控制器存在着结构松散、智能性差、体积庞大、自动化程度低、安全可靠性差等的缺点，已满足不了当今庞大光纤配线加工量的工作，而目前还没有出现一种技术含量更高、性能更优越的光纤配线加工设备控制器。

在未来接入网宽带化和IP化的技术发展推动下，结构松散、体积庞大、自动化程度低、安全可靠性差的旧式配线设备将逐步被高密度、自动化、大容量、能扩容、可操作、易维护的新型光纤配线设备所取代；因此新一代的光纤配线加工设备控制器出现是十分重要的。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种基于C8051F040的光纤配线机器人控制器，本发明具有高密度、自动化、大容量、能扩容、可操作、易维护的特点；并能够有效解决光纤配线机器人控制的实时性和准确度问题，使光纤配线机器人成功完成配线操作。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种基于C8051F040的光纤配线机器人控制器，其中包括机械手控制器、底盘控制器；其结构要点是：机械手控制器与外部设置的报警模块和电机驱动模块相连，电源模块和光电开关与机械手控制器相连；底盘控制器与外部设置的电机驱动模块相连，电源模块和光电开关与底盘控制器相连；同时底盘控制器与机械手控制器通过设置的ＣＡＮ总线进行通信，ＣＡＮ总线与绝对值编码器进行相互通信；底盘控制器通过ＲＳ２３２总线与ＰＣ机进行相互通信。

作为本发明的一种优选方案，所述底盘控制器与机械手控制器是以C8051F040单片机作为核心控制模块，本芯片内集成了4K+256字节RAM，64kB的FLASH存储器，5个16位计数器/定时器，最多可同时输出8路可调频脉冲的PCA阵列，1个12位多通道ADC，2个12位DAC，2个电压比较器，2个UART串行接口，完全支持CAN2.0A和CAN2.0B的CAN控制器。

作为本发明的另一种优选方案，所述电源模块采用5VDC供电，通过AMS1117-3.3芯片分压后给C8051F040单片机和传感器接口模块提供3.3VDC电压。

作为本发明的又一种优选方案，所述ＲＳ２３２总线和ＣＡＮ总线构成本发明的通信部分，RS232模块通过MAX3232芯片连接单片机的TXD0、RXD0引脚，把3.3V逻辑电平转换为RS232标准电平，实现串口传输；通过CAN总线接收器PCA82C250把单片机的CANRX、CANTX信号转换为CAN总线差分式电平信号，再连接到CAN总线上。

本发明的有益效果是。

本发明采用以C8051F040单片机为控制核心的一种光纤配线机器人的控制器，通过CAN总线和IO接口采集传感器数据，可调频脉冲控制8个电机动作，同时通过RS232总线接收上位机指令；另外，用于协调8个步进电机动作进行光纤配线的跳线规则算法和控制步进电机实时性和准确度的运动控制算法。本发明控制器能够有效解决光纤配线机器人控制的实时性和准确度问题，使光纤配线机器人成功完成配线操作，从而取代人工，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明一种基于C8051F040的光纤配线机器人控制器的控制器系统总体框图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明一种基于C8051F040的光纤配线机器人控制器的控制器系统总体框图。图中包括机械手控制器、底盘控制器；机械手控制器与外部设置的报警模块和电机驱动模块相连，电源模块和光电开关与机械手控制器相连；底盘控制器与外部设置的电机驱动模块相连，电源模块和光电开关与底盘控制器相连；同时底盘控制器与机械手控制器通过设置的ＣＡＮ总线进行通信，ＣＡＮ总线与绝对值编码器进行相互通信；底盘控制器通过ＲＳ２３２总线与ＰＣ机进行相互通信。

本发明所述底盘控制器与机械手控制器是以C8051F040单片机作为核心控制模块，本芯片内集成了4K+256字节RAM，64kB的FLASH存储器，5个16位计数器/定时器，最多可同时输出8路可调频脉冲的PCA阵列，1个12位多通道ADC，2个12位DAC，2个电压比较器，2个UART串行接口，完全支持CAN2.0A和CAN2.0B的CAN控制器。所述ＲＳ２３２总线和ＣＡＮ总线构成本发明的通信部分，RS232模块通过MAX3232芯片连接单片机的TXD0、RXD0引脚，把3.3V逻辑电平转换为RS232标准电平，实现串口传输；通过CAN总线接收器PCA82C250把单片机的CANRX、CANTX信号转换为CAN总线差分式电平信号，再连接到CAN总线上。