[发明专利]一种新型的高速高精度多轴伺服运动控制器电路

摘要

本发明属于一种伺服运动控制器电路，具体涉及一种新型的高速高精度多轴伺服运动控制器电路。它包括基于ARM的智能控制单元、SCM智能控制模块、USB总线通讯单元、数据存储单元、外部网络通讯单元、电源管理单元、调试仿真单元、无源晶振单元及人机交互单元；其中，USB总线通讯单元与N个单片机智能控制模块连接，USB总线通讯单元还通过USB总线与基于ARM的智能控制单元连接，基于ARM的智能控制单元分别与数据存储单元、外部网络通讯单元、电源管理单元、调试仿真单元、无源晶振单元及人机交互单元连接。其优点是：成本低、功耗低、体积小、扩展性强、实时性好、响应快；系统接线简单，高可靠、长寿命、强抗电磁干扰能力。

主权项

1.一种新型的高速高精度多轴伺服运动控制器电路，其特征在于：它包括基于ARM的智能控制单元、SCM智能控制模块、USB总线通讯单元、数据存储单元、外部网络通讯单元、电源管理单元、调试仿真单元、无源晶振单元及人机交互单元；其中，USB总线通讯单元与N个单片机智能控制模块连接，USB总线通讯单元还通过USB总线与基于ARM的智能控制单元连接，基于ARM的智能控制单元分别与数据存储单元、外部网络通讯单元、电源管理单元、调试仿真单元、无源晶振单元及人机交互单元连接；所述的每个单片机智能控制模块分别与四个基于单片机的解算输出单元连接，每个基于单片机的解算输出单元还与信号调理单元连接，信号调理单元与数字伺服控制信号和数字量控制输出连接，单片机智能控制模块还分别与无源晶振单元、电源管理单元、调试仿真单元和USB通信单元连接，单片机智能控制模块与高速数模转换单元连接，高速数模转换单元与信号调理单元连接，信号调理单元与模拟量控制输出连接，模拟量传感器信息、数字量传感器信息和数字I/O信息输出至信号调理单元，信号调理单元输出至高速数模转换单元和单片机智能控制模块，高速数模转换单元输出至单片机智能控制模块；所述的信号调理单元包括模拟量传感器信息输入与滤波电路连接，滤波电路与电压跟随电路连接，电压跟随电路与运算放大电路连接；数模转换器信息输出与滤波电路连接，滤波电路与运算放大电路连接，运算放大电路与电压跟随器连接；数字量传感器信息输入与滤波电路连接，滤波电路与差分电路连接，差分电路与光电隔离电路连接；数字量传感器信息输出与滤波电路连接，滤波电路与光电隔离电路连接；数字量控制信息输入与滤波电路连接，滤波电路与光电隔离电路连接；数字量控制信息输出与滤波电路连接，滤波电路与差分电路连接，差分电路与光电隔离电路连接；数字量开关信息输入与滤波电路连接，滤波电路与光电隔离电路连接，光电隔离电路与电平转换电路连接；数字量开关信息输出与滤波电路连接，滤波电路与电平转换电路连接，电平转换电路与光电隔离电路连接；所述的数据存储单元包括ARM外部存储器接口，ARM外部存储器接口与数据总线连接、地址总线和控制线连接，数据总线连接、地址总线和控制线连接均分别与两块SST39VF6401SDRAM芯片和K91G08U0B FLASH芯片连接；所述的人机交互单元包括ARM总线或I/O数据端口，ARM总线或I/O数据端口通过总线与TFT液晶显示器连接，ARM总线或I/O数据端口通过I/O与发光二极管、按键输入和数码管连接；所述的外部网络通信单元包括ARM通信控制器，ARM通信控制器分别与CAN收发器、RS232收发器、RS485收发器、以太网收发器和USB收发器连接，CAN收发器、RS232收发器、RS485收发器、以太网收发器和USB收发器还分别与网络总线通信主机连接。