CN215297994U - 一种电机控制板及具有其的免疫分析仪控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机控制板及具有其的免疫分析仪控制系统。一种电机控制板，包括PCB板、及设于PCB板上的电机驱动芯片、处理装置及电机控制端口，电机控制端口和电机驱动芯片电性连接，电机驱动芯片和处理装置电性连接，电机控制板还包括；第一CAN总线接口，其用于通过CAN总线连接控制主机；第二CAN总线接口，其用于通过CAN总线连接另一电机控制板；第一CAN总线接口和第二CAN总线接口分别设于PCB板上，第一CAN总线接口和处理装置电性连接，第二CAN总线接口和第一CAN总线接口电性连接。本实用新型的电路控制板，能够实现各所述电路控制板之间能够相互连接后连接至控制主机，拓展性强，兼容性高。

Description

一种电机控制板及具有其的免疫分析仪控制系统

技术领域

本实用新型属于医疗器械自动控制技术领域，涉及一种电机控制板及具有其的免疫分析仪控制系统。

背景技术

免疫分析仪是一个功能繁多、结构复杂的医疗器械，为实现较复杂的功能，其系统内部包含较多的电子元件。步进电机便是其中之一，其用于实现免疫分析仪的取样、加样及检测等功能。为使电机能够更好地工作，每个电机控制板上设置有与步进电机相对应的控制模块以对步进电机进行控制，然而，在多个电机控制板及相对应的多个电机同时存在的情况下，无法将每个电机控制板都连接控制主机，兼容性不高，拓展性不强。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种电机控制板，能够实现各所述电路控制板之间能够通过CAN总线连接后连接至控制主机，拓展性强，兼容性高。

本实施例还提供一种免疫分析仪控制系统。

为达到上述目的，本实用新型采用技术方案为：

一种电机控制板，包括PCB板、及设于所述PCB板上的电机驱动芯片、处理装置及电机控制端口，所述电机控制端口和所述电机驱动芯片电性连接，所述电机驱动芯片和所述处理装置电性连接，所述电机控制板还包括；

第一CAN总线接口，其用于通过CAN总线连接控制主机或上一节点电机控制板；

第二CAN总线接口，其用于通过CAN总线连接下一节点电机控制板；

所述第一CAN总线接口和所述第二CAN总线接口分别设于所述PCB板上，所述第一CAN总线接口和所述处理装置电性连接，所述第二CAN总线接口和所述第一CAN总线接口电性连接。

优选地，所述处理装置包括处理芯片和控制芯片。

进一步地，所述处理芯片包括CAN收发处理芯片。

进一步地，所述控制芯片包括MCU控制芯片。

优选地，所述电机控制板还包括：

第一电源总线接入端口，其用于通过电源总线连接电源以为所述电机控制板供电；

第二电源总线接入端口，其用于通过电源总线连接另一电机控制板以将电力传输至另一电机控制板供电；

所述第一电源总线接入端口和所述第二电源总线接入端口分别设于所述PCB板上，所述第一电源总线接入端口和所述处理装置电性连接，所述第二电源总线接入端口和所述第一电源总线接入端口电性连接。

优选地，所述电机驱动芯片和所述电机控制端口的数量为多个，每个所述电机驱动芯片对应一个所述电机控制端口。

优选地，所述电机控制板还包括设于所述PCB板上的电机原点信号输入端口，所述电机原点信号输入端口和所述电机驱动芯片电性连接。

优选地，所述电机控制板还包括多个用于连接免疫分析仪的检测传感器的信号输入端口，所述信号输入端口设于所述PCB板上并和所述处理装置电性连接。

优选地，多个所述信号输入端口包括第一信号输入端口、第二信号输入端口、第三信号输入端口和编码器接口，所述第一信号输入端口、所述第二信号输入端口、所述第三信号输入端口及所述编码器接口分别具有多个pin针。

优选地，所述信号输入端口包括预留接口。

优选地，所述电机控制板包括多个设于所述PCB板上且和所述处理装置电性连接的控制输出端口，多个所述控制输出端口包括多个24V控制输出端口和多个OC控制输出端口。

优选地，所述电机控制板还包括烧录口和/或TTL串口，所述烧录口和/或所述TTL串口设于所述PCB板上并和所述处理装置电性连接。

本实用新型还采用如下技术方案：

一种免疫分析仪控制系统，包括控制主机，其特征在于，所述控制系统还包括多个如上所述的电机控制板，多个所述电机控制板通过CAN总线依次连接，所述控制主机通过CAN总线和其中一个所述电机控制板的第一CAN总线接口连接，该电机控制板的第二CAN总线接口通过CAN总线连接另一电机控制板的第一CAN总线接口

优选地，所述控制系统还包括电源，多个所述电机控制板通过电源总线依次连接，所述电源通过电源总线和其中一个所述电机控制板的第一电源总线接入端口连接，该电机控制板的第二电源总线接入端口通过电源总线连接另一电机控制板的第一电源总线接入端口。

本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

本实用新型的电机控制板及具有其的免疫分析仪控制系统，该电路控制板上设有第一CAN总线接口及第二CAN总线接口，各电路控制板能够通过第二CAN总线接口与下一电路控制板连接，同时通过其中一个电路控制板的第一CAN总线接口连接至控制主机，拓展性强，兼容性高；该免疫分析仪控制系统的各电路控制板通过CAN总线依次连接，拓展性强，兼容性高，能够实现额外的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的一种电机控制板的结构框图；

图2为本实施例的一种免疫分析仪控制系统的结构框图。

其中：

1、PCB板；2、处理装置；3、第一CAN总线接口；4、第二CAN总线接口；5、第一电源总线接入端口；6、第二电源总线接入端口；7、第一电机驱动芯片；8、第二电机驱动芯片；9、第三电机驱动芯片；10、第一电机控制端口；11、第二电机控制端口；12、第三电机控制端口；13、第一电机原点信号输入端口；14、第二电机原点信号输入端口；15、第三电机原点信号输入端口；16、第一信号输入端口；17、第二信号输入端口；18、第三信号输入端口；19、编码器接口；20、预留接口；21、24V控制输出端口；22、OC控制输出端口；23、烧录口；24、TTL串口；

25、控制主机；26、第一电机控制板；27、第二电机控制板；28、第三电机控制板；29、电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1所示，本实施例的一种电机控制板，包括PCB板1，PCB板1上设有处理装置2。该处理装置2是整个仪器的枢纽，主要能够实现与各电路元器件的通讯等功能。处理装置2包括处理芯片及控制芯片，具体到本实施例中，处理芯片包括CAN处理芯片，控制芯片采用32位CotexM3内核处理器。电机控制板内部集成了抗共振、低噪音、微步细分、低温升等技术大幅提高步进电机的性能，具有噪音低、振动小、温升低和高速力矩大等特点。

电机控制板还包括第一CAN总线接口3及第二CAN总线接口4，第一CAN总线接口3及第二CAN总线接口4分别设于PCB板1上，第一CAN总线接口3和处理装置2电性连接，第二CAN总线接口4和第一CAN总线接口3电性连接。第一CAN总线接口3用于通过CAN总线直接或间接(例如通过其他的电机控制板上的CAN总线接口)连接控制主机25，同时作为中转枢纽将第二CAN总线接口4的控制主机连通。第二CAN总线接口4用于通过CAN总线连接至另一电机控制板。第一CAN总线接口3和第二CAN总线接口4的波特率为100K-1M bit/s，最大级联32个板卡，能够控制96个电机。

电机控制板还包括第一电源总线接入端口5及第二电源总线接入端口6，第一电源总线接入端口5和第二电源总线接入端口6分别设于PCB板1上。第一电源总线接入端口5用于通过电源总线直接或间接(例如通过其他的电机控制板上的电源总线接口)连接电源以为电机控制板供电，第二电源总线接入端口6用于通过电源总线连接另一电机控制板以将电力传输至另一电机控制板。

电机控制板上还设有电机驱动芯片、电机控制端口及电机原点信号输入端口、电机驱动芯片包括第一电机驱动芯片7、第二电机驱动芯片8和第三电机驱动芯片9，电机控制端口包括第一电机控制端口10、第二电机控制端口11和第三电机控制端口12，电机原点信号输入端口包括第一电机原点信号输入端口13、第二电机原点信号输入端口14和第三电机原点信号输入端口15，第一电机驱动芯片7分别与第一电机控制端口10及第一电机原点信号输入端口13电性连接且相互对应，第二电机驱动芯片8分别与第二电机控制端口11及第二电机原点信号输入端口14电性连接且相互对应，第三电机驱动芯片9分别与第三电机控制端口12及第三电机原点信号输入端口15电性连接且相互对应。

上述的电源至少还能够通过第一电源总线接入端口5为第一电机驱动芯片7、第二电机驱动芯片8和第三电机驱动芯片9供电。

电机控制板还包括多个用于连接免疫分析仪的检测传感器的多个信号输入端口，信号输入端口设于PCB板1上并和处理装置2电性连接。信号输入端口包括第一信号输入端口16、第二信号输入端口17、第三信号输入端口18和编码器接口19，第一信号输入端口16、第二信号输入端口17、第三信号输入端口18及编码器接口19分别具有多个pin针。信号输入端口还包括一个预留接口20，用于连接额外的电子元器件，具有良好的拓展性。

电机控制板包括多个设于PCB板1上且和处理装置2电性连接的控制输出端口，控制输出端口包括6路24V控制输出端口21，其最大电流是4A；控制输出端口还包括2路OC控制输出端口22，其最大电流是1.5A。

电机控制板还包括烧录口23和TTL串口24，烧录口23和TTL串口24设于PCB板1上并和处理装置2电性连接。TTL串口24的波特率为9600-115200bit/s，可烧录ID号。

本实施例还采用如下技术方案：

参照图2所示，本实施例还提供一种免疫分析仪控制系统，包括控制主机25，控制系统还包括如上所述的多个电机控制板。具体到本实施例中，电机控制板包括第一电机控制板26、第二电机控制板27和第三电机控制板28，第一电机控制板26、第二电机控制板27和第三电机控制板28分别通过各自的三个电机驱动芯片与三个电机电性连接。

第一电机控制板26、第二电机控制板27和第三电机控制板28通过CAN总线依次连接，控制主机25通过CAN总线和第一电机控制板26的第一CAN总线接口3连接，该电机控制板的第二CAN总线接口4通过CAN总线连接第二电机控制板27的第一CAN总线接口3，第二电机控制板27的第二总线接口通过CAN总线连接第三电机控制板28的第一CAN总线接口3。

控制系统还包括电源29，第一电机控制板26、第二电机控制板27和第三电机控制板28通过电源总线依次连接，电源29通过电源总线和第一电机控制板26的第一电源总线接入端口5连接，第一电机控制板26的第二电源总线接入端口6通过电源总线连接第二电机控制板27的第一电源总线接入端口5，第二电机控制板27的第二电源总线接入端口6通过电源总线连接第三电机控制板的第一电源总线接入端口5。

需要控制更多的步进电机时，将第四电机控制板串接于第三电机控制板28即可，具体为将第四电机控制板的第一CAN总线接口和第三电机控制板28的第二CAN总线接口通过CAN总线连接，将第四电机控制板的第一电源总线接口和第三电机控制板28的第二电源总线接口通过电源总线连接；具有较好的扩展性。

在控制系统的外部还设有机壳，具体到本实施例中，该机壳为半封闭式机壳，具有进口连接器，方便安装走线的同时能够适应更加严苛的工作环境。

从图2中可以看到，控制主机通过CAN总线通信，只需三个电机控制板可控制九个步进电机。CAN总线最大可级联三十二个电机控制板，理论上可控制九十六个步进电机。

本实施例的一种电机控制板及具有其的免疫分析仪控制系统的优点及特点如下：

1、电路控制板上设有第一CAN总线接口及第二CAN总线接口，各电路控制板能够通过第二CAN总线接口与下一电路控制板连接，同时通过一个电路控制板的第一CAN总线接口连接至控制主机，拓展性强，兼容性高；

2、免疫分析仪控制系统的各电路控制板通过CAN总线依次连接，拓展性强，兼容性高，能够实现额外的功能；

3、该电机控制板的尺寸为120*75*20mm，体积较小，能够节省空间；

4、采用总线式供电，能够大幅减少走线，避免因繁琐布线导致的信号干扰；电机的供电电压为8-45V；

5、该电机控制板可适配市面通用的28、35、42、57等步进电机，具有8种细分模式可选，可编程最大128细分；

6、接口资源丰富，具体如下：3路步进电机接口，可编程电流控制，最大7A峰值电流(最大平均电流3A)；3路原点传感器输入口，8路传感器输入口；6路24V输出控制口，最大电流4A，2路OC输出控制口，最大电流1.5A；CAN总线接口；TTL串口，波特率9600-115200bit/s,可烧录ID号；

7、可编程初始化电机加减速度、最大速度、电流等参数；

8、带电机过流保护、驱动器过热保护、无传感电机失速检测；

9、CAN总线，波特率100K-1M bit/s，最大级联32个板卡，可控96个电机；

10、半封闭式机壳，进口连接器，方便安装走线可适应更严苛的环境。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机控制板，包括PCB板、及设于所述PCB板上的电机驱动芯片、处理装置及电机控制端口，所述电机控制端口和所述电机驱动芯片电性连接，所述电机驱动芯片和所述处理装置电性连接，其特征在于，所述电机控制板还包括；

第一CAN总线接口，其用于通过CAN总线连接控制主机；

第二CAN总线接口，其用于通过CAN总线连接另一电机控制板；

所述第一CAN总线接口和所述第二CAN总线接口分别设于所述PCB板上，所述第一CAN总线接口和所述处理装置电性连接，所述第二CAN总线接口和所述第一CAN总线接口电性连接。

2.根据权利要求1所述的电机控制板，其特征在于，所述电机控制板还包括：

第一电源总线接入端口，其用于通过电源总线连接电源以为所述电机控制板供电；

第二电源总线接入端口，其用于通过电源总线连接另一电机控制板以将电力传输至另一电机控制板；

所述第一电源总线接入端口和所述第二电源总线接入端口分别设于所述PCB板上，所述第一电源总线接入端口和所述处理装置电性连接，所述第二电源总线接入端口和所述第一电源总线接入端口电性连接。

3.根据权利要求1所述的电机控制板，其特征在于，所述电机驱动芯片和所述电机控制端口的数量为多个，每个所述电机驱动芯片对应一个所述电机控制端口。

4.根据权利要求1或3所述的电机控制板，其特征在于，所述电机控制板还包括设于所述PCB板上的电机原点信号输入端口，所述电机原点信号输入端口和所述电机驱动芯片电性连接。

5.根据权利要求1所述的电机控制板，其特征在于，所述电机控制板还包括多个用于连接免疫分析仪的检测传感器的信号输入端口，所述信号输入端口设于所述PCB板上并和所述处理装置电性连接。

6.根据权利要求5所述的电机控制板，其特征在于，多个所述信号输入端口包括第一信号输入端口、第二信号输入端口、第三信号输入端口和编码器接口，所述第一信号输入端口、所述第二信号输入端口、所述第三信号输入端口及所述编码器接口分别具有多个pin针；和/或，所述信号输入端口包括预留接口。

7.根据权利要求1所述的电机控制板，其特征在于，所述电机控制板包括多个设于所述PCB板上且和所述处理装置电性连接的控制输出端口，多个所述控制输出端口包括多个24V控制输出端口和多个OC控制输出端口。

8.根据权利要求1所述的电机控制板，其特征在于，所述电机控制板还包括烧录口和/或TTL串口，所述烧录口和/或所述TTL串口设于所述PCB板上并和所述处理装置电性连接。

9.一种免疫分析仪控制系统，包括控制主机，其特征在于，所述控制系统还包括多个如权利要求1至8任一项所述的电机控制板，多个所述电机控制板通过CAN总线依次连接，所述控制主机通过CAN总线和其中一个所述电机控制板的第一CAN总线接口连接，该电机控制板的第二CAN总线接口通过CAN总线连接另一电机控制板的第一CAN总线接口。

10.根据权利要求9所述的免疫分析仪控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括电源，多个所述电机控制板通过电源总线依次连接，所述电源通过电源总线和其中一个所述电机控制板的第一电源总线接入端口连接，该电机控制板的第二电源总线接入端口通过电源总线连接另一电机控制板的第一电源总线接入端口。

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