[发明专利]一种基于STM32的嵌入式多轴运动控制系统在审

专利信息
申请号: 202010401137.3 申请日: 2020-05-13
公开(公告)号: CN111506021A 公开(公告)日: 2020-08-07
发明(设计)人: 朱文亮;王素红;何骏;尹飞;许强;封其鹏 申请(专利权)人: 连云港宏翔东方智能技术有限公司
主分类号: G05B19/414 分类号: G05B19/414
代理公司: 北京科家知识产权代理事务所(普通合伙) 11427 代理人: 宫建华
地址: 222009 江苏省连云港市经济技术开*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 stm32 嵌入式 运动 控制系统
【权利要求书】:

1.一种基于STM32的嵌入式多轴运动控制系统,其特征在于:所述系统包括:

主控单元;其包含微处理器,所述微处理器为STM32F103VE芯片,所述STM32F103VE芯片至少连接有通信模块、存储模块、计算模块、人机交互单元、电源、CAN控制器和USB串行总线;其中所述电源电路主要由LM 2596和LM 117组成,输出电压为5V和3.3V,所述存储模块至少包括SDRAM存储器和Flash存储器,其中所述SDRAM存储器采用2片HY57561620SDRAM芯片,存储容量大于等于64兆位所述Flash存储器采用K9F1208 Flash芯片,存储容量大于64兆位;所述计算模块为插补计算单元;所述人机交互单元设置有与外界进行信息交换的数据接口;

从控单元;其至少包含5片单片机,通过所述单片机控制,实现板内至少4轴插补运算和控制或板间至少8轴插补运算和控制;主从单片机分别采用以M icrochip公司和Atm el公司的单片机,并且所述主从单片机采用CAN总线通信,通信速率大于等于1Mbps;

D/A转换单元或模拟信号调理电路;其中所述D/A转换单元内至少包含DAC7311转换器和基准电压转换芯片,所述基准电压转换芯片设置有SPI串行线口,用的外部基准源为AD421,并且所述DAC7311转换器还连接有运算放大器OP727;其中所述模拟信号调理电路包括LM324差分运算放大器电路和OP07运算放大器,所述LM324差分运算放大器电路的输出端与所述OP07运算放大器的输入端连接,并且所述LM324差分运算放大器电路至少为2级运算放大电路;

A/D转换单元或数字信号调理电路;其中A/D转换单元至少包含MAX125芯片所述MAX125芯片内含有逐次逼近型A/D转换电路,所述逐次逼近型A/D转换电路的转换时间小于4μs,转换速率为250kS/s,电压输出范围介于-5V和+5V之间,采用的外部基准源为AD421,并且所述A/D转换单元还连接有运算放大器OP747;所述数字信号调理电路为基于四通道运算放大器TL084的放大电路;

CAN通信模块;其内设置有CAN驱动模块和系统总线接口,所述CAN驱动模块采用的芯片为PCA 82C250,用于实现输入输出信号与CAN总线之间的电平转换,所述系统总线接口为PIC系列的系统总线接口或USB串行总线;

I/O控制单元;其内设置有I/O路径控制器;其中:

所述主控单元通过所述CAN总线或者USB串行总线与所述从控单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于STM32的嵌入式多轴运动控制系统,其特征在于:所述数据接口为JTAG接口、RS485接口、RS232接口、CAN接口或I/O接口。

3.根据权利要求1所述的一种基于STM32的嵌入式多轴运动控制系统,其特征在于:所述主单片机芯片采用16位PIC24FJ64G A 008。

4.根据权利要求1所述的一种基于STM32的嵌入式多轴运动控制系统,其特征在于:所述从单片机芯片采用选择Atm el公司的8位高档微处理器A Tm ega64,所述微处理器A Tmega64为基于AVRRISC结构和H arw ard体系,片内自带64KByte的Flash和4KByte的EPROM。

5.根据权利要求1所述的一种基于STM32的嵌入式多轴运动控制系统,其特征在于:所述从控单元的数量大于35。

6.根据权利要求1所述的一种基于STM32的嵌入式多轴运动控制系统,其特征在于:所述主控单元和从控单元驱动的伺服电机数量大于130台。

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