针对喷涂机器人图形采样的光栅控制电路

摘要

本发明涉及一种针对喷涂机器人图形采样的光栅控制电路。本发明的电源模块给外部控制电路以及其他电路提供稳定的工作电压，晶振模块给控制模块提供稳定的时钟信号，使控制模块电路能够正常稳定的工作。光电传感器将采样到的信号信息传回控制电路，控制芯片经过计算处理，将结果通过RS232或者RS485通讯模块传到上位机，由上位机进行进一步的处理。同时，控制电路的一些设定可通过RS232和RS485这两个通讯模块与上位机的人机交互来完成。本发明可以得到更加直观的数据信息和提供更加科学的管理方式，便于操作人员的更好操作。

主权项

针对喷涂机器人图形采样的光栅控制电路，包括电源模块、晶振模块、复位模块、启动模式选择模块、RS232通讯模块、RS485通讯模块、控制模块、JTAG测试模块以及传感器模块，其特征在于：所述的电源模块包括第一开关S1，第一保险熔断器F1，第一电源芯片LM1117，第一滤波电解电容C1，第二滤波电容C2，第三滤波电解电容C3，第四滤波电容C4和第一发光二极管LED1；第一开关S1的2号引脚接5V总供电电源，1号引脚悬空，3号引脚接第一保险熔断器F1的一端；第一保险熔断器F1的另一端接第一滤波电解电容C1的阳极、第二滤波电容C2的一端和第一电源芯片LM1117的Input端；第一滤波电解电容C1的阴极、第二滤波电容C2的另一端和第一电源芯片LM1117的GND端接地；第一电源芯片LM1117的Output端接第三滤波电解电容C3的阳极、第四滤波电容C4的一端和第一发光二极管LED1的正极；第三滤波电解电容C3的阴极、第四滤波电容C4的另一端和第一发光二极管LED1的负极接地；晶振模块包括第一晶振模块和第二晶振模块，其中第一晶振模块包括第五滤波电容C5，第六滤波电容C6和第一时钟晶振XTAL1；第一时钟晶振XTAL1的2号引脚接第五滤波电容C5的一端和控制芯片STM32F103RCT6的3号引脚，第五滤波电容C5的另一端接地；第一时钟晶振XTAL1的1号引脚接第六滤波电容C6的一端和控制芯片STM32F103RCT6的4号引脚，第六滤波电容C6的另一端接地；第二时钟晶振模块包括第七滤波电容C7，第八滤波电容C8，第二时钟晶振XTAL2和第一电阻R1；第二时钟晶振XTAL2的2号引脚接第七滤波电容C7的一端、第一电阻R1的一端和控制芯片STM32F103RCT6的5号引脚；第七滤波电容C7的另一端接地；第二时钟晶振XTAL2的1号引脚接第八滤波电容C8的一端、第一电阻R1的另一端和控制芯片STM32F103RCT6的6号引脚；第八滤波电容C8的另一端接地；复位模块包括第二按键开关S2，第二发光二极管LED2，第二电阻R2和第九滤波电容C9；第二按键开关S2的一端接第二发光二极管LED2的负极，第二按键开关S2的另一端接地；第二发光二极管LED2的正极接第二电阻R2的一端、第九滤波电容C9的一端和控制芯片STM32F103RCT6的7号引脚；第二电阻R2的另一端接由电源模块提供的3.3V电压；第九滤波电容C9的另一端接地；启动模式选择模块包括第一接口J1，第三电阻R3和第四电阻R4；第一接口J1的1号和2号引脚接由电源模块提供的3.3V电压，5号和6号引脚接地；第一接口J1的3号引脚接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接控制芯片STM32F103RCT6的28号引脚；第一接口J1的4号引脚接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接控制芯片STM32F103RCT6的60号引脚；RS232通讯模块包括RS232串口芯片MAX3232，第十滤波电容C10，第十一滤波电容C11，第十二滤波电容C12，第十三滤波电容C13，第二十二滤波电容C22和RS232串口接头J4；RS232串口芯片MAX3232的1号引脚接第十滤波电容C10的一端，第十滤波电容C10的另一端接RS232串口芯片MAX3232的3号引脚；RS232串口芯片MAX3232的2号引脚接第十三滤波电容C13的一端，第十三滤波电容C13的另一端接3.3V电压；RS232串口芯片MAX3232的4号引脚接第十一滤波电容C11的一端，第十一滤波电容C11的另一端接RS232串口芯片MAX3232的5号引脚；RS232串口芯片MAX3232的6号引脚接第十二滤波电容C12的一端，第十二滤波电容C12的另一端接地；RS232串口芯片MAX3232的7、8、9、10号引脚不接；RS232串口芯片MAX3232的11号引脚接控制芯片STM32F103RCT6的16号引脚；RS232串口芯片MAX3232的12号引脚接控制芯片STM32F103RCT6的17号引脚；RS232串口芯片MAX3232的13号引脚接RS232串口接头J4的3号引脚；RS232串口芯片MAX3232的14号引脚接RS232串口接头J4的2号引脚；RS232串口芯片MAX3232的15号引脚接地；RS232串口芯片MAX3232的16号引脚接第二十二滤波电容C22的一端和电源模块提供的3.3V电压，第二十二滤波电容C22的另一端接地；RS232串口接头J4的5号引脚接地；RS485通讯模块包括RS485串口芯片MAX485，第十四滤波电容C14，第五电阻R5，第六电阻R6和RS485串口接头P1；RS485串口芯片MAX485的1号引脚接控制芯片STM32F103RCT6的43号引脚；RS485串口芯片MAX485的2号引脚接控制芯片STM32F103RCT6的41号引脚和RS485串口芯片MAX485的3号引脚；RS485串口芯片MAX485的3号引脚接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接地；RS485串口芯片MAX485的4号引脚接控制芯片STM32F103RCT6的42号引脚；RS485串口芯片MAX485的5号引脚接地；串口芯片MAX485的6号引脚接第六电阻R6的一端和RS485串口接头P1的485A端引脚；串口芯片MAX485的7号引脚接第六电阻R6的另一端和RS485串口接头P1的485B端引脚；串口芯片MAX485的8号引脚接5V电压和第十四滤波电容C14的一端，第十四滤波电容C14的另一端接地；控制模块包括控制芯片STM32F103RCT6，第七电阻R7，第八电阻R8，第九电阻R9，第三发光二极管LED3，第四发光二极管LED4，第五发光二极管LED5，第十五滤波电容C15，第十六滤波电容C16，第十七滤波电容C17，第十八滤波电容C18，第十九滤波电容C19，第二十滤波电容C20，第二十一滤波电容C21，第三按键开关S3和第四按键开关S4；控制芯片的1号引脚接由电源模块提供的3.3V电压；控制芯片的3号引脚接第一晶振模块的第一时钟晶振XTAL1的2号引脚；控制芯片的4号引脚接第一晶振模块的第一时钟晶振XTAL1的1号引脚；控制芯片的5号引脚接第二晶振模块的第二时钟晶振XTAL2的2号引脚；控制芯片的6号引脚接第二晶振模块的第二时钟晶振XTAL2的1号引脚；控制芯片的7号引脚接复位模块的第二发光二极管LED2的正极；控制芯片的8号引脚接第三发光二极管LED3的负极，第三发光二极管LED3的正极接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接电源模块提供的3.3V电压；控制芯片的9号引脚接第四发光二极管LED4的负极，第四发光二极管LED4的正极接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接电源模块提供的3.3V电压；控制芯片的10号引脚接第五发光二极管LED5的负极，第五发光二极管LED5的正极接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接电源模块提供的3.3V电压；控制芯片的11号引脚接传感器模块J2的第七NPN三极管的基极；控制芯片的12号引脚接第十七滤波电容C17的一端、第十八滤波电容C18的一端和接地；控制芯片的13号引脚接第十七滤波电容C17的另一端、第十八滤波电容C18的另一端和电源模块提供的3.3V电压；控制芯片的14号引脚接传感器模块的P2的1号引脚；控制芯片的15号引脚接传感器模块的P2的2号引脚；控制芯片的16号引脚接RS232通讯模块的11引脚；控制芯片的17号引脚接RS232通讯模块的12引脚；控制芯片的18号引脚接第十九滤波电容C19的一端和接地；控制芯片的19号引脚接第十九滤波电容C19的另一端和电源模块提供的3.3V电压；控制芯片的20号引脚接传感器模块的P2的3号引脚，控制芯片的21号引脚接传感器模块的P2的4号引脚，控制芯片的22号引脚接传感器模块的P2的5号引脚，控制芯片的23号引脚接传感器模块的P2的6号引脚；控制芯片的24号引脚接传感器模块J2的第八NPN三极管的基极；控制芯片的25号引脚接传感器模块J2的第九NPN三极管的基极；控制芯片的26号引脚接传感器模块的P2的9号引脚；控制芯片的27号引脚接传感器模块的P2的10号引脚；控制芯片的28号引脚接启动模式选择模块的第三电阻R3的一端；控制芯片的29号引脚接传感器模块J2的第一NPN三极管的基极；控制芯片的30号引脚接传感器模块J2的第二NPN三极管的基极；控制芯片的31号引脚接由电源模块提供的3.3V电压和第二十滤波电容C20的一端；控制芯片的32号引脚接第二十滤波电容C20的另一端和接地；控制芯片的33号引脚接传感器模块J2的第三NPN三极管的基极；控制芯片的34号引脚接传感器模块J2的第四NPN三极管的基极；控制芯片的35号引脚接传感器模块J2的第五NPN三极管的基极；控制芯片的36号引脚接传感器模块J2的第六NPN三极管的基极；控制芯片的37号引脚接传感器模块J2的第十NPN三极管的基极；控制芯片的38号引脚接传感器模块J2的第十一NPN三极管的基极；控制芯片的39号引脚接第四按键开关S4的一端，第四按键开关S4的另一端接地；控制芯片的40号引脚接第三按键开关S3的一端，第三按键开关S3的另一端接地；控制芯片的41号引脚接RS485通讯模块的串口芯片MAX485的2号引脚；控制芯片的42号引脚接RS485通讯模块的串口芯片MAX485的4号引脚；控制芯片的43号引脚接RS485通讯模块的串口芯片MAX485的1号引脚；控制芯片的44号引脚接传感器模块的P2的7号引脚；控制芯片的45号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器P2的8号引脚；控制芯片的46号引脚接JTAG接口的2号引脚；控制芯片的47号引脚接第二十一滤波电容C21的一端和接地；控制芯片的48号引脚接第二十一滤波电容C21的另一端和接电源模块提供的3.3V电压；控制芯片的49号引脚接JTAG接口的3号引脚；控制芯片的50号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器J2的第十五NPN三极管的基极；控制芯片的51号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器J2的第十二NPN三极管的基极；控制芯片的52号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器J2的第十三NPN三极管的基极；控制芯片的53号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器J2的第十四NPN三极管的基极；控制芯片的57号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器P2的11号引脚；控制芯片的58号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器P2的12号引脚；控制芯片的59号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器P2的13号引脚；控制芯片的60号引脚接启动模式选择模块的第四电阻R4的一端；控制芯片的61号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器P2的14号引脚；控制芯片的62号引脚接传感器模块中红外对射式光电开关传感器P2的15号引脚；控制芯片的63号引脚接第十五滤波电容C15的一端、第十六滤波电容C16的一端和接地；控制芯片的64号引脚接第十五滤波电容C15的另一端、第十六滤波电容C16的另一端和接电源模块提供的3.3V电压；JTAG测试模块包括了JTAG接口；JTAG接口的1号引脚接电源模块提供的3.3V电压；JTAG接口的2号引脚接控制芯片的46号引脚；JTAG接口的3号引脚接控制芯片的49号引脚；JTAG接口4号引脚接地；传感器模块包括红外对射式光电开关传感器J2、J3、P2，其中有十五个发射端，十五个接收端，另有十五个NPN三极管Q1至Q15；接收端的正极的1号引脚接第一NPN三极管的发射极，第一NPN三极管的集电极接5V电压，第一NPN三极管的基极接控制芯片的29号引脚；接收端的正极的2号引脚接第二NPN三极管的发射极，第二NPN三极管的集电极接5V电压，第二NPN三极管的基极接控制芯片的30号引脚；接收端的正极的3号引脚接第三NPN三极管的发射极，第三NPN三极管的集电极接5V电压，第三NPN三极管的基极接控制芯片的33号引脚；接收端的正极的4号引脚接第四NPN三极管的发射极，第四NPN三极管的集电极接5V电压，第四NPN三极管的基极接控制芯片的34号引脚；接收端的正极的5号引脚接第五NPN三极管的发射极，第五NPN三极管的集电极接5V电压，第五NPN三极管的基极接控制芯片的35号引脚；接收端的正极的6号引脚接第六NPN三极管的发射极，第六NPN三极管的集电极接5V电压，第六NPN三极管的基极接控制芯片的36号引脚；接收端的正极的7号引脚接第七NPN三极管的发射极，第七NPN三极管的集电极接5V电压，第七NPN三极管的基极接控制芯片的11号引脚；接收端的正极的8号引脚接第八NPN三极管的发射极，第八NPN三极管的集电极接5V电压，第八NPN三极管的基极接控制芯片的24号引脚；接收端的正极的9号引脚接第九NPN三极管的发射极，第九NPN三极管的集电极接5V电压，第九NPN三极管的基极接控制芯片的25号引脚；接收端的正极的10号引脚接第十NPN三极管的发射极，第十NPN三极管的集电极接5V电压，第十NPN三极管的基极接控制芯片的37号引脚；接收端的正极的11号引脚接第十一NPN三极管的发射极，第十一NPN三极管的集电极接5V电压，第十一NPN三极管的基极接控制芯片的38号引脚；接收端的正极的12号引脚接第十二NPN三极管的发射极，第十二NPN三极管的集电极接5V电压，第十二NPN三极管的基极接控制芯片的51号引脚；接收端的正极的13号引脚接第十三NPN三极管的发射极，第十三NPN三极管的集电极接5V电压，第十三NPN三极管的基极接控制芯片的52号引脚；接收端的正极的14号引脚接第十四NPN三极管的发射极，第十四NPN三极管的集电极接5V电压，第十四NPN三极管的基极接控制芯片的53号引脚；接收端的正极的15号引脚接第十五NPN三极管的发射极，第十五NPN三极管的集电极接5V电压，第十五NPN三极管的基极接控制芯片的50号引脚；另外，接收端的十五个信号输出口1至15号引脚分别接控制芯片的14、15、20、21、22、23、44、45、26、27、57、58、59、61、62；接收端的负极引脚1至15号均接地；发射端的15至30号的正极引脚接5V电压，负极引脚接地。