CN106681955B - 用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路 - Google Patents

用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信接口电路，特别涉及一种用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路。本发明提供一种用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路电路结构，通过采用JR15接口，并自定义该接口各个引脚的作用，可在将对外端口（B+端口、B‑端口、A+端口、A‑端口、Z+端口、Z‑端口）在电路板上位置固定方式下，仅仅通过改变设置在JR15接口和处理电路之间的通信协议芯片实现控制电路采用不同的通信协议，以适应不同的位置传感器。本电路采用预留端口的电路板结构，可在生产时，先不安装具体通信协议芯片，而是在确定需要何种通信协议芯片后，将相应芯片插接或焊接在对外端口处，即可将本接口电路变为相应的通信接口。

Description

用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路
技术领域
本发明涉及通信接口电路，特别涉及一种用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路。
背景技术
现有的伺服电机控制过程中，需要自伺服电机位置传感器（速度传感器）获取伺服电机的实时位置，进而对伺服电机进行精确控制；而现有常用的伺服电机用位置传感器有多种类型，如增量型编码器、旋转变压器、BISS协议编码器等，且，不同类型的位置传感器通常采用不同的通信协议，如增量型编码器通常采用485协议，而BISS协议编码器则采用BISS协议；这就使得，采用不同的位置传感器的伺服电机控制电路，需设计与位置传感器相匹配的专用接口；即，控制电路的生产厂家需针对同一控制电路产品（同种控制系统）分别使用不同的控制电路接口，以适应不同伺服电机中的位置传感器类型，再根据不同的电路接口分别生产相应产品，而该控制电路产品，可能除了接口不同其他部分均相同，仅仅由于接口和通信协议不同而分别单独进行设计生产，给生产厂家的生产效率造成了极大的浪费；且产品发出后，由于接口型号错误导致返厂更换的事故也时有发生，给设计生产厂家造成非常大的困扰。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中不同位置传感器接口不能通用，因此需对同一控制系统电路生产多种型号（不同型号分别对应一种位置传感器类型）从而造成厂家生产效率低下的问题，提供一种可以仅需更换外接的相应通信芯片即可适应增量型编码器、旋转变压器、BISS协议编码器等不同传感器的通用接口电路。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路，包括物理位置固定的B+端口、B-端口、A+端口、A-端口、Z+端口、Z-端口；
还包括RJ45接口，所述RJ45接口引脚8设置为为B-端口提供信号、引脚7设置为为B+端口提供信号，引脚6设置为为A-端口提供信号，引脚3设置为为A+端口设置信号，引脚2设置为与Z-端口互联；引脚1设置为与Z+端口互联；
同时还包括第一信号处理电路、第二信号处理电路、第三信号处理电路及发送电路；
所述第一信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2B端，所述EQEP2B端通过第一电阻与电源连接，通过第一电容与地连接，同时还通过第二电阻与第一光耦的输出端连接；所述第一光耦的输入端与第一防反向电路、第一防雷电路串接连接，所述第一光耦输入端正极自B+端口接收信号，所述第一光耦输入端负极自B-端口接收信号；
所述第二信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2A端，所述EQEP2A端通过第三电阻与电源连接，通过第二电容与地连接，同时还通过第四电阻与第二光耦的输出端连接；所述第二光耦的输入端与第二防反向电路、第二防雷电路串接连接，所述第二光耦输入端正极自A+端口接收信号，所述第二光耦输入端负极自A-端口接收信号；
所述第三信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2I端，所述EQEP2I端通过第五电阻与电源连接，通过第三电容与地连接，同时还通过第六电阻与第三光耦的输出端连接；所述第三光耦的输入端与第三防反向电路、第三防雷电路串接连接，所述第三光耦输入端正极自Z+端口接收信号，所述第三光耦输入端负极自Z-端口接收信号；
所述发送电路包括与控制器连接的SPI1_SCK端口，所述SPI1_SCK端口通过第七电阻与第四光耦的负极连接，所述第七电阻同时可通过第八电阻与第四光耦的正极连接，第四光耦的正极还与电源连接；同时，第四光耦的输出端与一双向收发器芯片连接；所述双向收发器芯片还分别与Z+端口、Z-端口连接。
进一步的，所述第一防反向电路包括第一串联肖特基对管D4，所述第一串联肖特基对管D4的引脚1与第一光耦输入端负极连接，所述第一串联肖特基对管D4的引脚3与第一光耦输入端正极连接；
第二防反向电路包括第二串联肖特基对管D5，所述第二串联肖特基对管D5的引脚1与第二光耦输入端负极连接，所述第二串联肖特基对管D5的引脚3与第二光耦输入端正极连接；
第三防反向电路包括第三串联肖特基对管D6，所述第三串联肖特基对管D6的引脚1与第三光耦输入端负极连接，所述第三串联肖特基对管D6的引脚3与第三光耦输入端正极连接。
进一步的，所述第一防雷电路包括第一小信号二极管、第一瞬态抑制二极管、第七二极管、第八二极管，其中，第一小信号二极管与第七二极管反向串接，第一瞬态抑制二极管与第八二极管反向串接，同时，第一小信号二极管和第八二极管的负极均与第一光耦输入端正极连接，第七二极管、第一瞬态抑制二极管的负极均与第一光耦输入端负极连接；
所述第二防雷电路包括第二小信号二极管、第二瞬态抑制二极管、第九二极管、第十二极管，其中，第二小信号二极管与第九二极管反向串接，第二瞬态抑制二极管与第十二极管反向串接，同时，第二小信号二极管和第十二极管的负极均与第二光耦输入端正极连接，第九二极管、第二瞬态抑制二极管的负极均与第二光耦输入端负极连接；
所述第三防雷电路包括第三小信号二极管、第三瞬态抑制二极管、第十一二极管、第十二二极管，其中，第三小信号二极管与第十一二极管反向串接，第三瞬态抑制二极管与第十二二极管反向串接，同时，第三小信号二极管和第十二二极管的负极均与第三光耦输入端正极连接，第十一二极管、第三瞬态抑制二极管的负极均与第三光耦输入端负极连接。
进一步的，所述双向收发器芯片采用芯片SN65176BDR，芯片SN65176BDR的引脚D与第四光耦输出端连接；引脚B与端口Z-连接；引脚A与端口Z+连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供一种用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路电路结构，通过采用JR15接口，并自定义该接口各个引脚的作用，可在将对外端口（B+端口、B-端口、A+端口、A-端口、Z+端口、Z-端口）在电路板上位置固定方式下，仅仅通过改变设置在JR15接口和处理电路（第一信号处理电路、第二信号处理电路、第三信号处理电路及发送电路）之间的通信协议芯片实现控制电路采用不同的通信协议，以适应不同的位置传感器（如增量型编码器、旋转变压器、BISS协议编码器等）。本电路采用预留端口的电路板结构，可在生产时，先不安装具体通信协议芯片，而是在确定需要何种通信协议芯片后，将相应芯片插接或焊接在对外端口处，即可将本接口电路变为相应的通信接口。
附图说明：
图1为本发明中第一信号处理电路电路图。
图2为本发明中第二信号处理电路电路图。
图3为本发明中第三信号处理电路电路图。
图4为本发明中发送电路电路图。
图5为本发明中JR15接口引脚定义图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：如图1至图5所示，本实施例提供一种用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路，包括物理位置固定的B+端口、B-端口、A+端口、A-端口、Z+端口、Z-端口；
还包括RJ45接口，所述RJ45接口引脚8设置为为B-端口提供信号、引脚7设置为为B+端口提供信号，引脚6设置为为A-端口提供信号，引脚3设置为为A+端口设置信号，引脚2设置为与Z-端口互联；引脚1设置为与Z+端口互联；
同时还包括第一信号处理电路、第二信号处理电路、第三信号处理电路及发送电路；
所述第一信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2B端，所述EQEP2B端通过第一电阻R13与电源VCC连接，通过第一电容C15与地连接，同时还通过第二电阻R12与第一光耦的输出端连接；所述第一光耦的输入端与第一防反向电路、第一防雷电路串接连接，所述第一光耦输入端正极自B+端口接收信号，所述第一光耦输入端负极自B-端口接收信号；
所述第二信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2A端，所述EQEP2A端通过第三电阻R15与电源VCC连接，通过第二电容C16与地连接，同时还通过第四电阻R14与第二光耦的输出端连接；所述第二光耦的输入端与第二防反向电路、第二防雷电路串接连接，所述第二光耦输入端正极自A+端口接收信号，所述第二光耦输入端负极自A-端口接收信号；
所述第三信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2I端，所述EQEP2I端通过第五电阻R17与电源VCC连接，通过第三电容C17与地连接，同时还通过第六电阻R16与第三光耦的输出端连接；所述第三光耦的输入端与第三防反向电路、第三防雷电路串接连接，所述第三光耦输入端正极自Z+端口接收信号，所述第三光耦输入端负极自Z-端口接收信号；
所述发送电路包括与控制器连接的SPI1_SCK端口，所述SPI1_SCK端口通过第七电阻R18与第四光耦的负极连接，所述第七电阻R18同时可通过第八电阻R10与第四光耦的正极连接，第四光耦的正极还与电源C连接；同时，第四光耦的输出端与一双向收发器芯片连接；所述双向收发器芯片还分别与Z+端口、Z-端口连接。本实施例中，所述双向收发器芯片采用芯片SN65176BDR，芯片SN65176BDR的引脚D与第四光耦输出端连接；引脚B与端口Z-连接；引脚A与端口Z+连接。
所述第一防反向电路包括第一串联肖特基对管D4，所述第一串联肖特基对管D4的引脚1与第一光耦输入端负极连接，所述第一串联肖特基对管D4的引脚3与第一光耦输入端正极连接；第二防反向电路包括第二串联肖特基对管D5，所述第二串联肖特基对管D5的引脚1与第二光耦输入端负极连接，所述第二串联肖特基对管D5的引脚3与第二光耦输入端正极连接；第三防反向电路包括第三串联肖特基对管D6，所述第三串联肖特基对管D6的引脚1与第三光耦输入端负极连接，所述第三串联肖特基对管D6的引脚3与第三光耦输入端正极连接。本实施例中采用BV99WT1G实现。
所述第一防雷电路包括第一小信号二极管、第一瞬态抑制二极管、第七二极管、第八二极管，其中，第一小信号二极管与第七二极管反向串接，第一瞬态抑制二极管与第八二极管反向串接，同时，第一小信号二极管和第八二极管的负极均与第一光耦输入端正极连接，第七二极管、第一瞬态抑制二极管的负极均与第一光耦输入端负极连接；所述第二防雷电路包括第二小信号二极管、第二瞬态抑制二极管、第九二极管、第十二极管，其中，第二小信号二极管与第九二极管反向串接，第二瞬态抑制二极管与第十二极管反向串接，同时，第二小信号二极管和第十二极管的负极均与第二光耦输入端正极连接，第九二极管、第二瞬态抑制二极管的负极均与第二光耦输入端负极连接；所述第三防雷电路包括第三小信号二极管、第三瞬态抑制二极管、第十一二极管、第十二二极管，其中，第三小信号二极管与第十一二极管反向串接，第三瞬态抑制二极管与第十二二极管反向串接，同时，第三小信号二极管和第十二二极管的负极均与第三光耦输入端正极连接，第十一二极管、第三瞬态抑制二极管的负极均与第三光耦输入端负极连接。本实施例中直接采用BV03C实现。

Claims (2)

1.用于自伺服电机位置传感器接收信号的通用接口电路，其特征在于，包括物理位置固定的B+端口、B-端口、A+端口、A-端口、Z+端口、Z-端口；
还包括RJ45接口，所述RJ45接口引脚8设置为为B-端口提供信号、引脚7设置为为B+端口提供信号，引脚6设置为为A-端口提供信号，引脚3设置为为A+端口设置信号，引脚2设置为与Z-端口互联；引脚1设置为与Z+端口互联；
同时还包括第一信号处理电路、第二信号处理电路、第三信号处理电路及发送电路；
所述第一信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2B端，所述EQEP2B端通过第一电阻与电源连接，通过第一电容与地连接，同时还通过第二电阻与第一光耦的输出端连接；所述第一光耦的输入端与第一防反向电路、第一防雷电路串接连接，所述第一光耦输入端正极自B+端口接收信号，所述第一光耦输入端负极自B-端口接收信号；
所述第二信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2A端，所述EQEP2A端通过第三电阻与电源连接，通过第二电容与地连接，同时还通过第四电阻与第二光耦的输出端连接；所述第二光耦的输入端与第二防反向电路、第二防雷电路串接连接，所述第二光耦输入端正极自A+端口接收信号，所述第二光耦输入端负极自A-端口接收信号；
所述第三信号处理电路包括与控制器连接的EQEP2I端，所述EQEP2I端通过第五电阻与电源连接，通过第三电容与地连接，同时还通过第六电阻与第三光耦的输出端连接；所述第三光耦的输入端与第三防反向电路、第三防雷电路串接连接，所述第三光耦输入端正极自Z+端口接收信号，所述第三光耦输入端负极自Z-端口接收信号；
所述发送电路包括与控制器连接的SPI1_SCK端口，所述SPI1_SCK端口通过第七电阻与第四光耦的负极连接，所述第七电阻同时可通过第八电阻与第四光耦的正极连接，第四光耦的正极还与电源连接；同时，第四光耦的输出端与一双向收发器芯片连接；所述双向收发器芯片还分别与Z+端口、Z-端口连接；所述第一防反向电路包括第一串联肖特基对管D4，所述第一串联肖特基对管D4的引脚1与第一光耦输入端负极连接，所述第一串联肖特基对管D4的引脚3与第一光耦输入端正极连接；
第二防反向电路包括第二串联肖特基对管D5，所述第二串联肖特基对管D5的引脚1与第二光耦输入端负极连接，所述第二串联肖特基对管D5的引脚3与第二光耦输入端正极连接；
第三防反向电路包括第三串联肖特基对管D6，所述第三串联肖特基对管D6的引脚1与第三光耦输入端负极连接，所述第三串联肖特基对管D6的引脚3与第三光耦输入端正极连接；所述双向收发器芯片采用芯片SN65176BDR，芯片SN65176BDR的引脚D与第四光耦输出端连接；引脚B与端口Z-连接；引脚A与端口Z+连接。
2.如权利要求1所述的通用接口电路，其特征在于，所述第一防雷电路包括第一小信号二极管、第一瞬态抑制二极管、第七二极管、第八二极管，其中，第一小信号二极管与第七二极管反向串接，第一瞬态抑制二极管与第八二极管反向串接，同时，第一小信号二极管和第八二极管的负极均与第一光耦输入端正极连接，第七二极管、第一瞬态抑制二极管的负极均与第一光耦输入端负极连接；
所述第二防雷电路包括第二小信号二极管、第二瞬态抑制二极管、第九二极管、第十二极管，其中，第二小信号二极管与第九二极管反向串接，第二瞬态抑制二极管与第十二极管反向串接，同时，第二小信号二极管和第十二极管的负极均与第二光耦输入端正极连接，第九二极管、第二瞬态抑制二极管的负极均与第二光耦输入端负极连接；
所述第三防雷电路包括第三小信号二极管、第三瞬态抑制二极管、第十一二极管、第十二二极管，其中，第三小信号二极管与第十一二极管反向串接，第三瞬态抑制二极管与第十二二极管反向串接，同时，第三小信号二极管和第十二二极管的负极均与第三光耦输入端正极连接，第十一二极管、第三瞬态抑制二极管的负极均与第三光耦输入端负极连接。
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