CN202956473U - 一种电机驱动板的质量检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机驱动板的质量检测电路。以往在出现电路故障时一般依靠人工排查解决，或有测试平台但测试效率不高、性能不佳、成本高昂。本实用新型中的按键输入电路、I/O扩展电路、短路保护电路、隔离反馈电路、显示电路与微处理器的输入输出端口连接，微处理器通过输出端口及机头电机板接口电路向机头电机板发送测试命令，控制机头电机板的电机驱动芯片产生驱动信号，并通过隔离反馈电路送回微处理器处理。本实用新型检测快速可靠、成本低、操作智能友好。

Description

一种电机驱动板的质量检测电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种电机驱动板的质量检测电路。

背景技术

电脑横机是如今羊毛衫生产行业主要使用的机种，而电脑横机控制系统正是控制电脑横机各部件有序运转从而完成编织任务的核心部分。电脑横机控制系统包括核心控制系统和机头控制系统。其中机头控制系统电路控制信号类型各异、数量较多。任何一个信号的故障都将影响整个系统的运行，而在出现故障时往往难以快速定位具体故障，造成生产停滞。以往在出现电路故障时一般依靠人工排查解决，或有测试平台但测试效率不高、性能不佳、成本高昂，影响了企业的效益。

机头电机板是机头控制系统中的重要控制电路板。它接收机头主控板的控制命令，每块机头电机板负责控制机头上10个两相四线步进电机的动作。电机板的电机驱动芯片是电机板的核心。要求电机驱动芯片输出的电机控制信号相位完全正确，电压在允许范围内。电机板的正常与否关系到机头上的密度电机、生克电机的控制能否正常进行，如果电机板出现故障，势必将影响编织生产的正常进行。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种电脑横机机头电机板质量检测电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：

本实用新型包括微处理器、按键输入电路、I/O扩展电路、短路保护电路、隔离反馈电路和显示电路。按键输入电路、I/O扩展电路、短路保护电路、隔离反馈电路、显示电路与微处理器的输入输出端口连接，微处理器通过输出端口及机头电机板接口电路向机头电机板发送测试命令，控制机头电机板的电机驱动芯片产生驱动信号，并通过隔离反馈电路送回微处理器处理。

微处理器包括ARM处理器和CPLD协处理器，其中ARM处理器负责指挥整个系统，发送控制指令并处理反馈信号，CPLD协处理器协助ARM处理器进行数据编码，及实现I/O扩展功能。

按键输入电路用以控制测试过程的启动及停止，实现显示结果的翻页，以方便的进行不同情况下的故障排除。

隔离反馈电路包括双光耦隔离电路和CPLD信号采样编码电路；隔离反馈电路隔离由机头电机板反馈的电机控制信号；CPLD信号采样编码电路采样机头电机板电机控制信号、电机传感器信号，并实现译码、锁存、数据编码功能。

显示电路由12864点阵液晶屏构成，并由微处理器的EPI外设控制。

本实用新型的有益效果是：检测快速可靠、成本低、操作智能友好。能同时测试四块机头电机板，在待测电路板出现故障时提供显示指示，便于及时地采取相应的措施，避免影响正常编织，有助于提高企业的生产效率。

附图说明

图1为本实用新型电脑横机电机板质量检测电路的电路结构框图。

图2为隔离反馈电路中对电机驱动信号的光耦隔离电路原理图。

图3为ARM的EPI接口与CPLD、LCD连接的电路原理图。

图4为短路保护电路电路结构框图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目地及效果，以下结合实施方式并配合附图予以详细说明。

请参阅图1，本实用新型包括微处理器1、按键输入电路2、I/O扩展电路3、短路保护电路4、隔离反馈电路5、显示电路6及接收测试的机头电机板7。通过按键输入电路控制整个测试过程的开始结束等动作。通过短路保护电路避免多个机头电机板之间发生短路导致电路损坏的问题。微处理器通过I/O扩展电路，将测试指令发送给待测的机头电机板。机头电机板响应以后发送反馈信号并通过隔离反馈电路送回微处理器。系统测试机头电机板电机控制信号、电机传感器信号。经过多次测试反馈过程，微处理器将所得信号与程序中事先编制的编码表进行比较处理，并将结果通过显示电路显示出来。

请参阅图2，电路中的电机控制信号较多，电压较大，需采取电压隔离。每一个电机驱动芯片均有两相输出信号，每相都有两路信号。即图中的两路电机驱动反馈信号，采用双光耦隔离方式将这两路输出信号隔离并合并为一路信号。通过检测输出的测试输入信号便可以判断电路的故障情况。

请参阅图3，EPI是Stellaris系列ARM的外部设备接口，它是一个面向外部设备和外部存储器的高速并行接口，具有较高的速度与性能。将EPI接口的数据总线、地址总线、片选线分别与CPLD、 LCD进行如图所示的连接，并且EPI配置成双外设模式，在相应片选地址处读写数据，便可顺利控制这两个外设，降低了对系统资源的占用，提高了性能。

请参阅图4，为了避免在测试过程中发生短路的情况，在电路中加入了短路保护电路。由DRV8801驱动芯片控制输出电机板的电机及选针器驱动电路需要的电压，当因短路导致电流过大时，DRV8801关闭并由nFAULT发送低电平信号FAIL。将四块电机板的FAIL信号全部输入数据选择器74LS253，并由微处理器ARM进行选择并作出相应处理。

以下详述本实用新型电脑横机电机板质量检测电路的检测方法：

第一步，插入待测电机板，通过按键输入电路2启动测试，微处理器1对整个测试系统进行初始化，包括时钟配置、引脚功能配置、EPI接口配置、LCD的初始化、CPLD的初始化、电机驱动芯片的初始化等。检测各项电压输出是否正常。检测机头电机板7的插入状态，统计数量并计算要检测的位置；通过显示电路6进行初始化显示。

第二步，根据第一步计算好的测试顺序逐一测试每一块电机板。首先测试电机驱动芯片输出的电机驱动信号。将电机驱动芯片复位，并采样反馈结果是否正确。依次改变电机驱动芯片的输出信号的相位，并依次采样并进行编码比较。然后测试电机传感器信号，模拟传感器的状态并采样比较。 反复测试以覆盖每一种不同的情况，并记录测试结果。

第三步，统计最终的测试结果，若发现故障问题，提示并给予相应处理意见。若全部通过则显示通过并提示进行下一批的测试。

综上所述，本实用新型电脑横机机头电机板质量检测电路包括微处理器、按键输入电路、I/O扩展电路、短路保护电路、隔离反馈电路、显示电路实现了对机头电机板的批量测试及故障显示。微处理器通过EPI接口实现与CPLD及LCD的连接，提高了处理速度并节省了系统资源。设计了短路保护电路，成功避免了不同电路板的电机驱动芯片可能发生的短路而导致电路损坏的问题。隔离反馈电路通过双光耦隔离，节省了系统资源，提高了本实用新型的稳定性。通过显示电路，将测试过程及结果显示出来，提高了本实用新型的友好性及易操作性。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或相类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种电机驱动板的质量检测电路，包括微处理器(1)、按键输入电路(2)、I/O扩展电路(3)、短路保护电路(4)、隔离反馈电路(5)和显示电路(6)，其特征在于：按键输入电路(2)、I/O扩展电路(3)、短路保护电路(4)、隔离反馈电路(5)、显示电路(6)与微处理器(1)的输入输出端口连接，微处理器(1)通过输出端口及机头电机板(7)接口电路向机头电机板(7)发送测试命令，控制机头电机板的电机驱动芯片产生驱动信号，并通过隔离反馈电路(5)送回微处理器(1)处理。

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动板的质量检测电路，其特征在于：微处理器(1)包括ARM处理器和CPLD协处理器，其中ARM处理器负责指挥整个系统，发送控制指令并处理反馈信号，CPLD协处理器协助ARM处理器进行数据编码，及实现I/O扩展功能。

3.根据权利要求1所述的一种电机驱动板的质量检测电路，其特征在于：隔离反馈电路(5)包括双光耦隔离电路和CPLD信号采样编码电路；隔离反馈电路隔离由机头电机板(7)反馈的电机控制信号；CPLD信号采样编码电路采样机头电机板(7)电机控制信号、电机传感器信号，并实现译码、锁存、数据编码功能。

4.根据权利要求1所述的一种电机驱动板的质量检测电路，其特征在于：显示电路(6)由12864点阵液晶屏构成，并由微处理器(1)的EPI外设控制。

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