CN204667394U - 一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路，包括隔离电源、接口一、接口二、芯片，接口一的2脚、3脚分别连接有第一电阻、第三电阻，接口二的2脚、3脚分别连接有第二电阻、第四电阻。芯片的10脚连接有铁氧体磁珠一，铁氧体磁珠一与第一电阻相连；芯片的9脚连接有铁氧体磁珠二，铁氧体磁珠二与第二电阻相连；芯片的8脚连接有铁氧体磁珠三，铁氧体磁珠三与第三电阻相连，芯片的7脚连接有铁氧体磁珠四，铁氧体磁珠四与第四电阻相连。本实用新型具有结构设计合理、控制精度高和抗干扰能力强等优点，能消除电磁干扰、浪涌和过流的影响，将干扰隔离在外接的微处理器之外。

Description

一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路

技术领域

本实用新型涉及工业机器人控制技术领域，具体涉及一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路。

背景技术

工业机器人示教控制电路在调试时需要用到串口通信，一般应用的是串口RS232信号或者RS485信号。由于工业现场情况复杂，有时会出现较强的电磁干扰，如果通信过程中出现电磁干扰将会严重影响机器人调试的准确性，情况严重的会使得机器人误动作而造成工业事故。所以降低或者消除电磁干扰、提高串口通信的精确度，避免不必要的工业事故，具有十分重要的意义，急需得到解决。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的不足，本实用新型提出一种结构设计合理的、控制精度高的、抗干扰能力强的，能消除电磁干扰，提高串口通信的精确度，降低误码率，从而保证工业机器人示教控制电路顺利执行程序的电路，即一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路。

一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路，包括隔离电源、接口一、接口二、芯片，所述隔离电源的1脚与2脚之间串接有储能滤波电容一，所述储能滤波电容一的正极板接5VCC电源，以为整个电路供电，所述储能滤波电容一的负极板接地，所述储能滤波电容一的正极板、负极板分别与隔离电源的1脚、2脚连接，所述隔离电源的5脚、6脚接地，所述隔离电源的3脚、4脚之间串接有储能滤波电容二，储能滤波电容二的正极板与隔离电源的3脚连接后构成VDD5电源输出接口，储能滤波电容二的负极板与隔离电源的4脚连接后接PGND，从而与普通地隔离，起到了噪声隔离的作用，隔离电源实现了5V转5V的功能，从而保证了整体的安全性，同时，也能避免与其它模块产生干扰。

所述接口一、接口二为信号的输入端。

所述接口一的1脚、接口二的1脚分别与VDD5电源输出接口相连，所述接口一的4脚、接口二的4脚均接PGND，所述接口一的2脚、3脚分别连接有第一电阻、第三电阻，所述接口二的2脚、3脚分别连接有第二电阻、第四电阻。

所述芯片的10脚连接有铁氧体磁珠一，所述铁氧体磁珠一与第一电阻相连，所述铁氧体磁珠一、第一电阻之间还设有瞬态电压抑制器四，所述瞬态电压抑制器四的一端与铁氧体磁珠一、第一电阻相连。

所述芯片的9脚连接有铁氧体磁珠二，所述铁氧体磁珠二与第二电阻相连，所述铁氧体磁珠二、第二电阻之间还设有瞬态电压抑制器三，所述瞬态电压抑制器三的一端与铁氧体磁珠二、第二电阻相连。

所述芯片的8脚连接有铁氧体磁珠三，所述铁氧体磁珠三与第三电阻相连，所述铁氧体磁珠三、第三电阻之间还设有瞬态电压抑制器二，所述瞬态电压抑制器二的一端与铁氧体磁珠三、第三电阻相连。

所述芯片的7脚连接有铁氧体磁珠四，所述铁氧体磁珠四与第四电阻相连，所述铁氧体磁珠四、第四电阻之间还设有瞬态电压抑制器一，所述瞬态电压抑制器一的一端与铁氧体磁珠四、第四电阻相连，瞬态电压抑制器一的另一端、瞬态电压抑制器二的另一端、瞬态电压抑制器三的另一端、瞬态电压抑制器四的另一端并接后接CGND构成TVS管阵列，232电平信号用TVS管阵列抑制静电和浪涌干扰，并具有过流保护作用。

所述芯片的11脚接PGND，芯片的1脚连接有电源退耦电容，所述电源退耦电容的一端与芯片的1脚连接后接3.3VCC电源，所述电源退耦电容的另一端接地。

所述芯片的3脚、4脚、5脚、6脚为信号的输出端，所述芯片的2脚接地。

所述储能滤波电容一的容量为470uf，耐压为25V。

所述储能滤波电容二的容量为100uf，耐压为16V。

外界信号通过接口一、接口二以形成串口信号一，利用TVS管阵列来抑制静电和浪涌干扰，并具有过流保护作用，通过铁氧体磁珠一、铁氧体磁珠二、铁氧体磁珠三、铁氧体磁珠四可以抑制高频噪声、尖峰干扰和静电脉冲等；再将232电平的信号转换成TTL电平，然后将该电平信号隔离输出，最后得到干净的串口信号二，为TTL电平，可直接输入到外接的微处理器相应的接口进行采集。串口信号输出的流程就是上述情况的反向流程，可有效的消除干扰的影响。

本实用新型的有益效果是：本实用新型具有结构设计合理、控制精度高和抗干扰能力强等优点，能消除电磁干扰、浪涌和过流的影响，提高串口通信的精确度和准确性，降低误码率，将干扰隔离在外接的微处理器之外，从而保证工业机器人示教控制电路顺利执行程序。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的工作流程图；

图2为本实用新型的隔离电源的结构示意图；

图3为本实用新型的接口一的结构示意图；

图4为本实用新型的接口二的结构示意图；

图5为本实用新型的芯片、铁氧体磁珠一、铁氧体磁珠二、铁氧体磁珠三、铁氧体磁珠四、TVS管阵列连接的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步阐述。

如图1至图5所示，一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路，包括隔离电源U1、接口一JP1、接口二JP2、芯片U3，所述隔离电源U1的1脚与2脚之间串接有储能滤波电容一E1，所述储能滤波电容一E1的正极板接5VCC电源，以为整个电路供电，所述储能滤波电容一E1的负极板接地，所述储能滤波电容一E1的正极板、负极板分别与隔离电源U1的1脚、2脚连接，所述隔离电源U1的5脚、6脚接地，所述隔离电源U1的3脚、4脚之间串接有储能滤波电容二E2，储能滤波电容二E2的正极板与隔离电源U1的3脚连接后构成VDD5电源输出接口，储能滤波电容二E2的负极板与隔离电源U1的4脚连接后接PGND，从而与普通地隔离，起到了噪声隔离的作用，隔离电源U1实现了5V转5V的功能，从而保证了整体的安全性，同时，也能避免与其它模块产生干扰。

所述接口一JP1、接口二JP2为信号的输入端。

所述接口一JP1的1脚、接口二JP2的1脚分别与VDD5电源输出接口相连，所述接口一JP1的4脚、接口二JP2的4脚均接PGND，所述接口一JP1的2脚、3脚分别连接有第一电阻R1、第三电阻R3，所述接口二JP2的2脚、3脚分别连接有第二电阻R2、第四电阻R4。

所述芯片U3的10脚连接有铁氧体磁珠一FB1，所述铁氧体磁珠一FB1与第一电阻R1相连，所述铁氧体磁珠一FB1、第一电阻R1之间还设有瞬态电压抑制器四TVS4，所述瞬态电压抑制器四TVS4的一端与铁氧体磁珠一FB1、第一电阻R1相连。

所述芯片U3的9脚连接有铁氧体磁珠二FB2，所述铁氧体磁珠二FB2与第二电阻R2相连，所述铁氧体磁珠二FB2、第二电阻R2之间还设有瞬态电压抑制器三TVS3，所述瞬态电压抑制器三TVS3的一端与铁氧体磁珠二FB2、第二电阻R2相连。

所述芯片U3的8脚连接有铁氧体磁珠三FB3，所述铁氧体磁珠三FB3与第三电阻R3相连，所述铁氧体磁珠三FB3、第三电阻R3之间还设有瞬态电压抑制器二TVS2，所述瞬态电压抑制器二TVS2的一端与铁氧体磁珠三FB3、第三电阻R3相连。

所述芯片U3的7脚连接有铁氧体磁珠四FB4，所述铁氧体磁珠四FB4与第四电阻R4相连，所述铁氧体磁珠四FB4、第四电阻R4之间还设有瞬态电压抑制器一TVS1，所述瞬态电压抑制器一TVS1的一端与铁氧体磁珠四FB4、第四电阻R4相连，瞬态电压抑制器一TVS1的另一端、瞬态电压抑制器二TVS2的另一端、瞬态电压抑制器三TVS3的另一端、瞬态电压抑制器四TVS4的另一端并接后接CGND构成TVS管阵列，232电平信号用TVS管阵列抑制静电和浪涌干扰，并具有过流保护作用。

所述芯片U3的11脚接PGND，芯片U3的1脚连接有电源退耦电容C1，所述电源退耦电容C1的一端与芯片U3的1脚连接后接3.3VCC电源，所述电源退耦电容C1的另一端接地。

所述芯片U3的3脚、4脚、5脚、6脚为信号的输出端，所述芯片U3的2脚接地。

所述储能滤波电容一E1的容量为470uf，耐压为25V。

所述储能滤波电容二E2的容量为100uf，耐压为16V。

本实用新型工作过程如下：外界信号通过接口一JP1、接口二JP2以形成串口信号一，利用TVS管阵列来抑制静电和浪涌干扰，并具有过流保护作用，通过铁氧体磁珠一FB1、铁氧体磁珠二FB2、铁氧体磁珠三FB3、铁氧体磁珠四FB4可以抑制高频噪声、尖峰干扰和静电脉冲等；再将232电平的信号转换成TTL电平，然后将该电平信号隔离输出，最后得到干净的串口信号二，为TTL电平，可直接输入到外接的微处理器相应的接口进行采集。串口信号输出的流程就是上述情况的反向流程，可有效的消除干扰的影响。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路，包括隔离电源(U1)、接口一(JP1)、接口二(JP2)、芯片(U3)，其特征在于：所述隔离电源(U1)的1脚与2脚之间串接有储能滤波电容一(E1)，所述储能滤波电容一(E1)的正极板接5VCC电源，所述储能滤波电容一(E1)的负极板接地，所述储能滤波电容一(E1)的正极板、负极板分别与隔离电源(U1)的1脚、2脚连接，所述隔离电源(U1)的5脚、6脚接地，所述隔离电源(U1)的3脚、4脚之间串接有储能滤波电容二(E2)，储能滤波电容二(E2)的正极板与隔离电源(U1)的3脚连接后构成VDD5电源输出接口，储能滤波电容二(E2)的负极板与隔离电源(U1)的4脚连接后接PGND；

所述接口一(JP1)、接口二(JP2)为信号的输入端；

所述接口一(JP1)的1脚、接口二(JP2)的1脚分别与VDD5电源输出接口相连，所述接口一(JP1)的4脚、接口二(JP2)的4脚均接PGND，所述接口一(JP1)的2脚、3脚分别连接有第一电阻(R1)、第三电阻(R3)，所述接口二(JP2)的2脚、3脚分别连接有第二电阻(R2)、第四电阻(R4)；

所述芯片(U3)的10脚连接有铁氧体磁珠一(FB1)，所述铁氧体磁珠一(FB1)与第一电阻(R1)相连，所述铁氧体磁珠一(FB1)、第一电阻(R1)之间还设有瞬态电压抑制器四(TVS4)，所述瞬态电压抑制器四(TVS4)的一端与铁氧体磁珠一(FB1)、第一电阻(R1)相连；

所述芯片(U3)的9脚连接有铁氧体磁珠二(FB2)，所述铁氧体磁珠二(FB2)与第二电阻(R2)相连，所述铁氧体磁珠二(FB2)、第二电阻(R2)之间还设有瞬态电压抑制器三(TVS3)，所述瞬态电压抑制器三(TVS3)的一端与铁氧体磁珠二(FB2)、第二电阻(R2)相连；

所述芯片(U3)的8脚连接有铁氧体磁珠三(FB3)，所述铁氧体磁珠三(FB3)与第三电阻(R3)相连，所述铁氧体磁珠三(FB3)、第三电阻(R3)之间还设有瞬态电压抑制器二(TVS2)，所述瞬态电压抑制器二(TVS2)的一端与铁氧体磁珠三(FB3)、第三电阻(R3)相连；

所述芯片(U3)的7脚连接有铁氧体磁珠四(FB4)，所述铁氧体磁珠四(FB4)与第四电阻(R4)相连，所述铁氧体磁珠四(FB4)、第四电阻(R4)之间还设有瞬态电压抑制器一(TVS1)，所述瞬态电压抑制器一(TVS1)的一端与铁氧体磁珠四(FB4)、第四电阻(R4)相连，瞬态电压抑制器一(TVS1)的另一端、瞬态电压抑制器二(TVS2)的另一端、瞬态电压抑制器三(TVS3)的另一端、瞬态电压抑制器四(TVS4)的另一端并接后接CGND构成TVS管阵列；

所述芯片(U3)的11脚接PGND，芯片(U3)的1脚连接有电源退耦电容(C1)，所述电源退耦电容(C1)的一端与芯片(U3)的1脚连接后接3.3VCC电源，所述电源退耦电容(C1)的另一端接地；

所述芯片(U3)的3脚、4脚、5脚、6脚为信号的输出端，所述芯片(U3)的2脚接地。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路，其特征在于：所述储能滤波电容一(E1)的容量为470uf，耐压为25V。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人示教控制电路的串口通信驱动电路，其特征在于：所述储能滤波电容二(E2)的容量为100uf，耐压为16V。