CN205721241U - 一种高性价比的六自由度动作采集板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性价比的六自由度动作采集板，该采集板硬件电路主要由CPU、电源电路、模拟输入、驱动、串口通信、RS485通讯、连接器这几部分组成；CPU部分采用了LPC1113FBD48芯片，是最新一代的ARM 32位Crotex‑M0的内核处理器，调整48pin的32bit ARM芯片，工作频率最高可达50MHZ。PLC113FBD48具有独特的片内API驱动功率配置模型，向用户提供即时可用的电源管理模板，用于优化CPU性能、CPU功率和最低有功电流的功率配置模型，在不影响速度或功能的情况下，在整个电压范围（1.8V至3.6V）内能以最大工作频率运行；驱动具有高的转速精度、高的动态响应、精确地定位、非常宽的调速范围和高过载能力；串口通信是将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU，在远距离通信中可以节约通信成本。

Description

一种高性价比的六自由度动作采集板

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，具体为一种高性价比的六自由度动作采集板。

背景技术

数据采集技术是信息科学的一个重要分支，与传感器技术，信号处理技术，计算机技术共同构成了现代检测技术的基础，数据采集技术正是这些技术的前端，也是信息进行可靠传输和正确处理的基础。这种采集板是针对目前各种电子类产品研发机构实验室测控需要而开发的一款性价比较高的控制板。

数据采集技术是信息技术的一个重要组成部分，在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息。目前，伴随半导体技术、数字信号处理技术的飞速发展，信号采集技术在速度和精度上都有了突破性的的进展。随着应用范围的拓展，信号采集正向高速度、高精度、集成化、单片机方向发展；由于工业自动化技术的不断深入和发展 ，又对其在智能化和通用性方面提出更高的要求。本板卡通过软硬件综合设计，实现了板卡对输入信号动态范围的自适应，实现了程控自校准功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高性价比的六自由度动作采集板,进而弥补现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高性价比的六自由度动作采集板 ，该采集板硬件电路主要由CPU、电源电路、模拟输入、驱动、串口通信、RS485通讯、连接器这几部分组成。

进一步，所述CPU部分采用了LPC1113FBD48芯片，是最新一代的ARM 32位Crotex-M0的内核处理器，调整48pin的32bit ARM 芯片，工作频率最高可达50MHZ。PLC113FBD48具有独特的片内API驱动功率配置模型，向用户提供即时可用的电源管理模板，用于优化CPU性能、CPU功率和最低有功电流的功率配置模型，在不影响速度或功能的情况下，在整个电压范围（1.8V至3.6V）内能以最大工作频率运行。

进一步，电源电路中的控制部分通常用来调节输出电压或电流，以达到稳定输出的目的，当负载发生变化从而造成输出电压或电流也发生变化时，由误差放大器送出相应的控制电压，并通过控制电路的作用，使输出始终保持在合乎要求的范围。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该采集板是专门为4D动感影院座椅信号设计的，是与挖掘机模拟器主控板的共用硬件平台版本。此采集板采用USB方式和主机通讯，但这种方式是伪USB方式，当采集板和主机连接后，主机会提示发现一个串口通讯设备，也就是说，虽然主控板和主机在底层上是USB通讯，但实际和模拟器软件采用的还是串口方式通讯，并且不需要刻意选择带有串口的电脑主板。由于主控板可以从USB接口上获取+5V电源，因此只需要一根USB线，同时满足供电和通讯；CPU采用NXP最新一代的ARM 32位Crotex-M0的内核处理器，调整48pin的32bit ARM 芯片，其集成度高、低功耗，功能强大、微型化、一体化、抗干扰能力强、可靠性极高等特点，带有电源反接保护，输入输出过压保护、过流保护、短路保护等保护措施；大幅减小的尺寸并不减少功能，具有竞争力的价格，为客户提高了产品竞争力。采用采集板与转接板分开的方式，这样降低了客户的布线成本，并使布线更方便和整齐；使主控板的工艺性更好；便于生产加工、产品测试和后期维护。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种高性价比的六自由度动作采集板，该采集板是专门为4D动感影院座椅信号设计的。该采集板硬件电路主要由CPU、电源电路、模拟输入、驱动、串口通信、RS485通讯、连接器这几部分组成 。

进一步，所述CPU部分采用了LPC1113FBD48芯片，是最新一代的ARM 32位Crotex-M0的内核处理器，调整48pin的32bit ARM 芯片，工作频率最高可达50MHZ。PLC113FBD48具有独特的片内API驱动功率配置模型，向用户提供即时可用的电源管理模板，用于优化CPU性能、CPU功率和最低有功电流的功率配置模型，在不影响速度或功能的情况下，在整个电压范围（1.8V至3.6V）内能以最大工作频率运行。

进一步，所述电源电路中的控制部分通常用来调节输出电压或电流，以达到稳定输出的目的，当负载发生变化从而造成输出电压或电流也发生变化时，由误差放大器送出相应的控制电压，并通过控制电路的作用，使输出始终保持在合乎要求的范围。

进一步，所述模拟输入模块是将远程现场的模拟量信号采集至计算机的设备，其利用RS485总线作为数据通信线路，提供模拟量转485功能，能够同时将八路模拟量输入至模块，并通过RS485总线传输至计算机。由于采用RS485接口作为通信接口，其能够多个模块组合传输更多路数模拟量信号，并且能够在485线路上分散配置，采用地址码进行区分，可以直接接入MODBUS RTU协议的组态软件；所述驱动具有高的转速精度、高的动态响应、精确地定位、非常宽的调速范围和高过载能力。所述串口通信是将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU，在远距离通信中可以节约通信成本；所述RS485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mv的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。它采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。所述连接器作用在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能 。

本实用新型的作用原理为：一种高性价比的六自由度动作采集板是通过PC发送请求帧，采集板应答。PC接收采集板算出的电子尺实时的姿态反馈。具体操作过程是通过传感器对设备的电压或者电流信号进行采样、保持，并送入A/D转换器变成数字信号，然后将该信号送到FIFO中。当FIFO 中存放的数据到了一定的数目时，由ARM7 从FIFO中读出，然后通过ARM7的以太网接口送给上位机。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种高性价比的六自由度动作采集板，其特征是：该采集板硬件电路主要由CPU、电源电路、模拟输入、驱动、串口通信、RS485通讯、连接器这几部分组成；CPU部分采用了LPC1113FBD48芯片，是ARM 32位Crotex-M0的内核处理器，调整48pin的32bit ARM 芯片，工作频率最高可达50MHZ；LPC1113FBD48具有片内API驱动功率配置模型。