[实用新型]基于SPI的电磁阀控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电磁阀控制电路，尤其是一种基于SPI的电磁阀控制电路。

背景技术

目前，电磁阀控制一般采用单点控制或CAN控制。单点控制：如图1所示，采用一路控制一个电磁阀的方法直接控制，具有以下缺点：1、有多少电磁阀需要控制就需要有多少跟控制线和一根（或几根）公共线，线材多，成本高；2、线材多了，容易引入干扰，容易干扰到控制CPU单元；3、线材多，接插件也多，丝袜机机油多、速度快，容易使线材松动或者接触不良使问题增多。CAN控制：其框图见图2，采用CAN通信的方式，具有以下缺点：1、CAN通信速度最大1M，有效数据的通信速率实际在512K左右，速度较低，电磁阀数量加多和机器速度加快的情况下，导致通信数据增多，通信时间相对变长，电磁阀数量大的话需要多路CAN才能满足速度的要求；2、成本高，需要CAN的地方都需要有CPU，所以每块CAN控制的电磁阀控制板都需要一个CPU和一个CAN物理芯片。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种成本较低、稳定性好和通信速度快的基于SPI的电磁阀控制电路。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于SPI的电磁阀控制电路，其特征在于：该控制电路包括CPLD、差分驱动器、差分接收器和n个电磁阀驱动器，其中CPLD产生SPI总线依次与差分驱动器和差分接收器相连，差分接收器上通过SPI总线级联n个所述电磁阀驱动器，每个电磁阀驱动器上接若干电磁阀，其中n取正整数。

所述CPLD采用LCMXO2-1200；差分驱动器为AM26LS31；差分接收器为AM26LS32；电磁阀驱动器采用L9826。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、成本较低，且由于SPI的通信速率可达几十M，通信速度快。本实用新型中使用TTL变差分传输，提高抗干扰性，稳定性好。

附图说明

图1为现有技术中单点控制框图。

图2为现有技术中CAN控制框图。

图3为实施例中SPI控制框图。

图4为实施例中SPI控制电路图。

具体实施方式

如图3所示，本实施例为一种基于SPI的电磁阀控制电路，包括CPLD（LCMXO2-1200）、差分驱动器（AM26LS31）、差分接收器（AM26LS32）和n个电磁阀驱动器（L9826），CPLD产生SPI总线依次与差分驱动器和差分接收器相连，差分接收器上通过SPI总线级联n个电磁阀驱动器，每个电磁阀驱动器上可接8个电磁阀。

本例采用LATTICE公司的LCMXO2-1200 系列CPLD建立SPI接口，再由AM26LS31把TTL变成差分信号连接到气阀控制板，气阀控制板上再由AM26LS32把差分变成TTL的SPI接口信号，使用 L9826把串行SPI转为并行输出到电磁阀。

此处使用TTL变差分传输，是为了抗干扰，因为使用电机较多，比如伺服电机，步进电机等，控制这类电机时会产生大量的电磁干扰，如果使用TTL信号远距离传输，则容易受到电磁干扰的影响，导致SPI输出错误。

    这样主控系统和气阀控制板之间的主要连线主要只要使用CS（片选），CLK（时钟），MOSI（SPI主机输出），MISO（SPI主机输入）即可，当然还需要一些电源线、地线等公共线。主控CPLD通过控制SPI寄存器发送电磁阀的输出数据给气阀控制板即可对几百个电磁阀完成打开和关闭的动作。根据CPLD和SPI接收器件的不同，速度可以达到几M甚至几十M，完全可以保证实时控制（因为电磁阀的响应速度至少也是mS级）。

本实施例的具体电路见图4。CPLD LCMXO2-1200产生SPI信号，包括CS（spi片选），CLK（spi时钟）、MISO（spi主输入）、MOSI（spi主输出）。经过TTL转差分芯片AM26LS31把CS、CLK、MOSI转为差分信号发送出去；在电磁阀控制控制端使用AM26LS32把差分信号转换为对应CS、CLK、MOSI信号送入L9826驱动器；L9826变成OUT1~OUT8 8个并行输出口，驱动8个电磁阀。并且L9826驱动器再由SO（SPI级联串行输出口），把主机的MOSI信号，在CLK时钟信号控制下送到下一片L9826驱动器，理论上可以级联无数个L9826驱动器，达到扩展并行输出的目的。

   AM26LS31管脚描述：

       1A~4A ：TTL电平信号输入端；

       1Y~4Y ：对应1A~4A的TTL电平转差分正信号输出端；