一种基于SPI总线的脉冲运动扩展模块的制作方法

一种基于spi总线的脉冲运动扩展模块
技术领域
1.本实用新型涉脉冲扩展模块技术领域，尤其是一种基于spi总线的脉冲运动扩展模块。


背景技术：

2.基于单片机的脉冲模块，尤其在运动控制方面应用非常方便、快捷，基于单片机的脉冲模块作为下位机，人机交互的触摸屏作为上位机，上下位机进行通信，现有的基于单片机的脉冲模块解码速度、驱动能力等性能不足，当运动控制系统轴数不够时，采用扩展模块可以非常方便进行扩展应用。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决上述缺陷，提供了一种基于spi总线的运动脉冲扩展模块，实现了解码速度及系统稳定性。
4.本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种基于spi总线的运动脉冲扩展模块，包括：
6.电源模块，与差分脉冲输出模块、原点输入模块及脉冲转换控制模块连接，用于提供电能；
7.差分脉冲输出模块，输入端与脉冲转换控制模块连接，用于将脉冲转换控制模块的脉冲转换位差分信号；
8.原点光耦隔离输入模块，输出端与脉冲转换控制模块连接，用于将原点信号通过光耦隔离输入至脉冲转换控制模块；
9.脉冲转换控制模块，具有spi总线口，用于通过spi总线口驱动差分脉冲输出模块。
10.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述电源模块包括as1117芯片。
11.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述差分脉冲输出模块包括两个am26ls31cd芯片，每个am26ls31cd芯片输出两路差分脉冲信号。
12.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述原点光耦隔离输入模块，包括四个pcb817芯片，每个pcb817芯片为一路原点输入信号。
13.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述脉冲转换控制模块，包括stm32f103r8t6单片机。
14.由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
15.脉冲转换控制模块通过spi总线，驱动差分脉冲输出模块，采用差分信号来驱动步进或伺服系统，实现了长距、电气隔离以及提高了稳定性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
17.图1是本实用新型的电源模块结构示意图；
18.图2是本实用新型的差分脉冲输出模块结构示意图；
19.图3是本实用新型的原点光耦隔离输入模块结构示意图；
20.图4是本实用新型的脉冲转换控制模块结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：
22.如图1到图4所示，本申请提出了一种基于spi总线的运动脉冲扩展模块，包括：电源模块、差分脉冲输出模块、原点光耦隔离输入模块以及脉冲转换控制模块。
23.其中，电源模块将外部5v电压调整到3.3v和5v电压,3.3v供原点光耦隔离输入模块、脉冲转换控制模块使用，5v供差分脉冲输出模块使用；差分脉冲输出模块的输入端与脉冲转换控制模块的脉冲信号输出连接，用于将脉冲转换控制模块的脉冲转换位差分信号；原点光耦隔离输入模块的输出端与脉冲转换控制模块连接用于将原点信号通过光耦隔离输入至脉冲转换控制模块，供原点检测；脉冲转换控制模块具有spi总线口用于通过spi总线口将外部上位机的运动指令解码送至驱动差分脉冲输出模块，来驱动步进或伺服系统。
24.需要说明的是，运动指令可以包括回零、定位、轨迹运动及插补等，这些属于软件部分，当然也可以将本运动脉冲扩展模块的相关状态通过spi反馈至上位。
25.可选地，电源模块可以选用现有的芯片，具有将5v电压转换为3.3v的电压，也可以选用as1117芯片，其外围参考手册配置。
26.可选地，差分脉冲输出模块可选多路输出，不限于包括1、2、3、4、5路等，本模块采用4路输出，可选2个具有2路输出的单一am26ls31cd芯片，可以将4路ttl脉冲信号进过am26lv31转换为5v的差分信号(可以长距离传输，抗干扰)。
27.可选地，原点光耦隔离输入模块，可选具有一路的pcb817芯片，显然，具体几路根据设计需求而定，本申请选用4路原点输入，为了与4路输出的差分脉冲输出模块相匹配。
28.可选地，脉冲转换控制模块具有spi总线口，就是为了实现全双工通信，快捷方便，脉冲转换控制模块可选现有的高性能单片机，本申请采用stm32f103r8t6单片机系统，具体配置参见图4，也可以根据手册进行配置。
29.本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种基于spi总线的脉冲运动扩展模块，其特征在于，包括：电源模块，与差分脉冲输出模块、原点输入模块及脉冲转换控制模块连接，用于提供电能；差分脉冲输出模块，输入端与脉冲转换控制模块连接，用于将脉冲转换控制模块的脉冲转换位差分信号；原点光耦隔离输入模块，输出端与脉冲转换控制模块连接，用于将原点信号通过光耦隔离输入至脉冲转换控制模块；脉冲转换控制模块，具有spi总线口，用于通过spi总线口驱动差分脉冲输出模块。2.根据权利要求1所述的一种基于spi总线的脉冲运动扩展模块，其特征在于，所述电源模块包括as1117芯片。3.根据权利要求1所述的一种基于spi总线的脉冲运动扩展模块，其特征在于，所述差分脉冲输出模块包括两个am26ls31cd芯片，每个am26ls31cd芯片输出两路差分脉冲信号。4.根据权利要求1所述的一种基于spi总线的脉冲运动扩展模块，其特征在于，所述原点光耦隔离输入模块，包括四个pcb817芯片，每个pcb817芯片为一路原点输入信号。5.根据权利要求1所述的一种基于spi总线的脉冲运动扩展模块，其特征在于，所述脉冲转换控制模块，包括stm32f103r8t6单片机。

技术总结
本实用新型公开了一种基于SPI总线的脉冲运动扩展模块，属于涉脉冲扩展模块技术领域，包括电源模块与差分脉冲输出模块、原点输入模块及脉冲转换控制模块连接，用于提供电能；差分脉冲输出模块输入端与脉冲转换控制模块连接，用于将脉冲转换控制模块的脉冲转换位差分信号；原点光耦隔离输入模块输出端与脉冲转换控制模块连接，用于将原点信号通过光耦隔离输入至脉冲转换控制模块；脉冲转换控制模块具有SPI总线口，用于通过SPI总线口驱动差分脉冲输出模块，实现了解码速度及系统稳定性。实现了解码速度及系统稳定性。实现了解码速度及系统稳定性。


技术研发人员：夏辉
受保护的技术使用者：东莞全职数控科技有限公司
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/2/3