[發明專利]一種基于STM32的嵌入式多軸運動控制系統

在審

• 申請號: 202010401137.3
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111506021A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 朱文亮;王素紅;何駿;尹飛;許強;封其鵬
• 申請（專利權）人: 連云港宏翔東方智能技術有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

1.一種基于STM32的嵌入式多軸運動控制系統，其特征在于：所述系統包括：

主控單元；其包含微處理器，所述微處理器為STM32F103VE芯片，所述STM32F103VE芯片至少連接有通信模塊、存儲模塊、計算模塊、人機交互單元、電源、CAN控制器和USB串行總線；其中所述電源電路主要由LM 2596和LM 117組成，輸出電壓為5V和3.3V，所述存儲模塊至少包括SDRAM存儲器和Flash存儲器，其中所述SDRAM存儲器采用2片HY57561620SDRAM芯片，存儲容量大于等于64兆位所述Flash存儲器采用K9F1208 Flash芯片，存儲容量大于64兆位；所述計算模塊為插補計算單元；所述人機交互單元設置有與外界進行信息交換的數據接口；

從控單元；其至少包含5片單片機，通過所述單片機控制，實現板內至少4軸插補運算和控制或板間至少8軸插補運算和控制；主從單片機分別采用以M icrochip公司和Atm el公司的單片機，并且所述主從單片機采用CAN總線通信，通信速率大于等于1Mbps；

D/A轉換單元或模擬信號調理電路；其中所述D/A轉換單元內至少包含DAC7311轉換器和基準電壓轉換芯片，所述基準電壓轉換芯片設置有SPI串行線口，用的外部基準源為AD421，并且所述DAC7311轉換器還連接有運算放大器OP727；其中所述模擬信號調理電路包括LM324差分運算放大器電路和OP07運算放大器，所述LM324差分運算放大器電路的輸出端與所述OP07運算放大器的輸入端連接，并且所述LM324差分運算放大器電路至少為2級運算放大電路；

A/D轉換單元或數字信號調理電路；其中A/D轉換單元至少包含MAX125芯片所述MAX125芯片內含有逐次逼近型A/D轉換電路，所述逐次逼近型A/D轉換電路的轉換時間小于4μs，轉換速率為250kS/s，電壓輸出范圍介于-5V和+5V之間，采用的外部基準源為AD421，并且所述A/D轉換單元還連接有運算放大器OP747；所述數字信號調理電路為基于四通道運算放大器TL084的放大電路；

CAN通信模塊；其內設置有CAN驅動模塊和系統總線接口，所述CAN驅動模塊采用的芯片為PCA 82C250，用于實現輸入輸出信號與CAN總線之間的電平轉換，所述系統總線接口為PIC系列的系統總線接口或USB串行總線；

I/O控制單元；其內設置有I/O路徑控制器；其中：

所述主控單元通過所述CAN總線或者USB串行總線與所述從控單元連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于STM32的嵌入式多軸運動控制系統，其特征在于：所述數據接口為JTAG接口、RS485接口、RS232接口、CAN接口或I/O接口。

3.根據權利要求1所述的一種基于STM32的嵌入式多軸運動控制系統，其特征在于：所述主單片機芯片采用16位PIC24FJ64G A 008。

4.根據權利要求1所述的一種基于STM32的嵌入式多軸運動控制系統，其特征在于：所述從單片機芯片采用選擇Atm el公司的8位高檔微處理器A Tm ega64，所述微處理器A Tmega64為基于AVRRISC結構和H arw ard體系，片內自帶64KByte的Flash和4KByte的EPROM。

5.根據權利要求1所述的一種基于STM32的嵌入式多軸運動控制系統，其特征在于：所述從控單元的數量大于35。

6.根據權利要求1所述的一種基于STM32的嵌入式多軸運動控制系統，其特征在于：所述主控單元和從控單元驅動的伺服電機數量大于130臺。