CN219075736U - 机械臂控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械臂控制电路包括：信号传输电路，输入端与外部工控机连接，输出端与主电路连接；主电路，输出端与机械臂及反馈电路连接；晶振电路，与所述信号传输电路、所述主电路连接；反馈电路，输出端与所述外部工控机连接。本申请通过信号传输电路对外部工控机输出的以太网信号转换成TTL信号，并将该TTL信号输出给主电路，主电路根据该TTL信号向机械输出控制指令；同时主电路向反馈电路发送反馈信号，反馈电路再将该反馈信号输出给外部工控机，以使外部工控机确认主电路已接收以太网信号，并已向机械臂发送控制指令，以此提高机械臂的控制效率；同时，通过晶振电路向主电路提供其所需工作频率，保证了主电路的工作效率。

Description

机械臂控制电路

技术领域

本实用新型涉及机械臂控制技术领域，尤其涉及一种机械臂控制电路。

背景技术

在机械臂的控制过程中，主电路需接收来自外部工控机发送的以太网信号，该以太网信号用于对机械臂进行控制，具体的，主电路根据该以太网信号向机械臂发送控制指令以实现对机械臂的控制，但现有技术中，外部工控机往往无法得知机械臂是否已接收控制指令并执行相应的动作，这就造成在对机械臂的控制过程中存在反馈不及时的问题，使得外部工控机持续向主电路发送以太网信号的情况发生，降低对机械臂的控制效率；同时主电路的工作频率往往无法得到保证，进而降低了主电路的工作效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种机械臂控制电路。

一种机械臂控制电路，包括：

信号传输电路，输入端与外部工控机连接，输出端与主电路连接，用于将所述外部工控机输出的以太网信号转换成TTL信号后输出给所述主电路；

主电路，输出端与机械臂及反馈电路连接，用于接收所述TTL信号，并输出控制指令给所述机械臂；及向所述反馈电路输出反馈信号；

晶振电路，与所述信号传输电路、所述主电路连接，用于向所述信号传输电路和所述主电路提供相同的晶振频率；

反馈电路，输出端与所述外部工控机连接，用于将所述反馈信号输出给所述外部工控机，以使所述外部工控机确认所述主电路已接收所述以太网信号。

在一个实施例中，所述的机械臂控制电路，还包括：

隔离电路，连接于所述外部工控机和所述信号传输电路之间，用于对所述以太网信号进行隔离处理后输出给所述信号传输电路。

在一个实施例中，所述的机械臂控制电路，还包括：

配置按钮电路，与所述主电路连接，用于在被按下时，使所述主电路进入配置状态。

在一个实施例中，所述的机械臂控制电路，还包括：

加密电路，与所述主电路连接，用于接收所述主电路输出的数据参数，并对所述数据参数进行加密。

在一个实施例中，所述信号传输电路包括：以太网控制器；

所述隔离电路包括：隔离变压器；

所述隔离变压器的第十脚、第十一脚、第十四脚、第十五脚、第十六脚和第十五脚均与所述外部工控机连接，所述隔离变压器的第一脚、第三脚、第六脚和第八脚分别与所述以太网控制器的正发送端、负发送端、正接收端和负接收端连接；

所述以太网控制器的管理数据时钟端、管理数据端、第一MII发送数据端、第二MII发送数据端、第一MII接收数据端、第二MII接收数据端均与所述主电路连接。

在一个实施例中，所述主电路包括：MCU微控制器；

所述MCU微控制器的第一MII接收数据端、第二MII接收数据端分别与所述以太网控制器的第一MII发送数据端和第二MII发送数据端连接；所述MCU微控制器的第一MII发送数据端、第二MII发送数据分别与所述以太网控制器的第一MII接收数据端、第二MII接收数据端；所述MCU微控制器的管理数据时钟端和管理数据端分别与所述以太网控制器的管理数据时钟端、管理数据端连接；

所述MCU微控制器的通信输出端和通信输入端均与所述反馈电路连接；

所述MCU微控制器的时钟端与所述晶振电路连接。

在一个实施例中，所述晶振电路包括：晶振元件、保险丝、第一电容和第二电容；

所述晶振元件的一端与所述MCU微控制器的时钟端和所述以太网控制器的时钟端连接，所述晶振元件的另一端与所述保险丝的一端连接，所述保险丝的另一端与外部电源连接；

所述第一电容的一端与所述晶振元件的另一端连接，所述第一电容的另一端接地；所述第二电容与所述第一电容并联。

在一个实施例中，所述反馈电路包括：单路总线缓冲器、第二电阻和第三电阻；

所述单路总线缓冲器的片选端与所述MCU微控制器的通信输入端连接；所述单路总线缓冲器的通信输入端与所述MCU微控制器的通信输出端；

所述第二电阻的一端与所述单路总线缓冲器的输出端连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端及所述外部工控机连接；所述第三电阻的另一端与外部电源连接。

在一个实施例中，所述配置按钮电路包括：按钮和第一电阻；

所述按钮的一端与所述主电路连接，所述按钮的另一端与所述第一电阻的一端连接并接地；

所述按钮的另一端与外部电源连接。

在一个实施例中，所述加密电路包括：存储器和加密芯片；

所述存储器的数据输入端和数据输出端均与所述主电路连接；

所述加密芯片的数据输入端和数据输出端分别与所述存储器的数据输入端和数据输出端连接，所述加密芯片的使能端与所述主电路连接。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

本申请通过信号传输电路对外部工控机输出的以太网信号转换成TTL信号，并将该TTL信号输出给主电路，主电路根据该TTL信号向机械输出控制指令；同时主电路向反馈电路发送反馈信号，反馈电路再将该反馈信号输出给外部工控机，以使外部工控机确认主电路已接收以太网信号，并已向机械臂发送控制指令，以此提高机械臂的控制效率；同时，通过晶振电路向主电路提供其所需工作频率，保证了主电路的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

其中：

图1为一个实施例中机械臂控制电路的结构框图；

图2为另一个实施例中机械臂控制电路的结构框图；

图3为一个实施例中信号传输电路的电路图；

图4为一个实施例中主电路图；

图5为一个实施例中晶振电路的电路图；

图6为一个实施例中反馈电路的电路图；

图7为一个实施例中隔离电路的电路图；

图8为一个实施例中配置按钮电路的电路图；

图9为一个实施例中存储器的电路图；

图10为一个实施例中加密芯片的电路图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在机械臂的控制过程中，主电路需接收来自外部工控机发送的以太网信号，该以太网信号用于对机械臂进行控制，具体的，主电路根据该以太网信号向机械臂发送控制指令以实现对机械臂的控制，但现有技术中，外部工控机往往无法得知机械臂是否已接收控制指令并执行相应的动作，这就造成在对机械臂的控制过程中存在反馈不及时的问题，使得外部工控机持续向主电路发送以太网信号的情况发生，降低对机械臂的控制效率；同时主电路的工作频率往往无法得到保证，进而降低了主电路的工作效率。为了解决上述技术问题，本申请提供一种机械臂控制电路，如图1及图2所示，包括：信号传输电路10、主电路20、晶振电路30、反馈电路40、隔离电路50、配置按钮电路60和加密电路70；其中，所述信号传输电路10的输入端与外部工控机连接，输出端与主电路20连接，用于将所述外部工控机输出的以太网信号转换成TTL信号后输出给所述主电路20；所述主电路20的输出端与机械臂及反馈电路40连接，用于接收所述TTL信号，并输出控制指令给所述机械臂；及向所述反馈电路40输出反馈信号；所述晶振电路30与所述信号传输电路10、所述主电路20连接，用于向所述信号传输电路10和所述主电路20提供相同的晶振频率；所述反馈电路40的输出端与所述外部工控机连接，用于将所述反馈信号输出给所述外部工控机，以使所述外部工控机确认所述主电路20已接收所述以太网信号；所述隔离电路50连接于所述外部工控机和所述信号传输电路10之间，用于对所述以太网信号进行隔离处理后输出给所述信号传输电路10；所述配置按钮电路60与所述主电路20连接，用于在被按下时，使所述主电路20进入配置状态；所述加密电路70与所述主电路20连接，用于接收所述主电路20输出的数据参数，并对所述数据参数进行加密。

本申请通过信号传输电路对外部工控机输出的以太网信号转换成TTL信号，并将该TTL信号输出给主电路，主电路根据该TTL信号向机械输出控制指令；同时主电路向反馈电路发送反馈信号，反馈电路再将该反馈信号输出给外部工控机，以使外部工控机确认主电路已接收以太网信号，并已向机械臂发送控制指令，以此提高机械臂的控制效率；同时，通过晶振电路向主电路提供其所需工作频率，保证了主电路的工作效率。

在一个实施例中，如图3所示，所述信号传输电路10包括：以太网控制器U124；如图7所示，所述隔离电路50包括：隔离变压器U122；其中，所述以太网控制器U124的型号为DP83848CVV，所述隔离变压器U122的型号为H1102，所述隔离变压器U122的第十脚10、第十一脚11、第十四脚14、第十五脚15、第十六脚16和第十五脚15均与所述外部工控机连接，所述隔离变压器U122的第一脚1、第三脚3第六脚6和第八脚8分别与所述以太网控制器U124的正发送端TD+、负发送端TD-、正接收端RD+和负接收端RD-连接；所述以太网控制器U124的管理数据时钟端MDC、管理数据端MDIO、第一MII发送数据端TXD_0、第二MII发送数据端TXD_1、第一MII接收数据端RXD_0、第二MII接收数据端RXD_1均与所述主电路20连接。在本实施例中，隔离变压器U122将所述外部工控机输出的以太网信号进行隔离处理后输出给所述以太网控制器U124；以太网控制器U124将以太网信号转换成TTL信号后输出给MCU微控制器U117A，MCU微控制器U117A将TTL信号后输出给所述机械臂，以使所述机械臂动作。

在一个实施例中，如图4所示，所述主电路20包括：MCU微控制器U117A；其中，所述MCU微控制器U117A的型号为STM32F407VET6，所述MCU微控制器U117A的第一MII接收数据端PB12、第二MII接收数据端PB13分别与所述以太网控制器U124的第一MII发送数据端TXD_0和第二MII发送数据端TXD_1连接；所述MCU微控制器U117A的第一MII发送数据端PC4、第二MII发送数据TPC5分别与所述以太网控制器U124的第一MII接收数据端RXD_0、第二MII接收数据端RXD_1；所述MCU微控制器U117A的管理数据时钟端PA2和管理数据端PC1分别与所述以太网控制器U124的管理数据时钟端MDC、管理数据端MDIO连接；所述MCU微控制器U117A的通信输出端PA9和通信输入端PB7均与所述反馈电路40连接；所述MCU微控制器U117A的时钟端PA1与所述晶振电路30连接。

在一个实施例中，如图5所示，所述晶振电路30包括：晶振元件X3、保险丝FB4、第一电容C101和第二电容C102；其中，所述晶振元件X3的一端与所述MCU微控制器U117A的时钟端PA1和所述以太网控制器U124的时钟端X1连接，所述晶振元件X3的另一端与所述保险丝FB4的一端连接，所述保险丝FB4的另一端与外部电源连接；所述第一电容C101的一端与所述晶振元件X3的另一端连接，所述第一电容C101的另一端接地；所述第二电容C102与所述第一电容C101并联。所述保险丝FB4起到了保护晶振元件X3的作用，所述晶振元件X3能够为所述MCU微控制器U117A提供所需的工作频率。

在一个实施例中，如图6所示，所述反馈电路40包括：单路总线缓冲器U120、第二电阻R413和第三电阻R58；其中，所述单路总线缓冲器U120的片选端

与所述MCU微控制器U117A的通信输入端PB7连接；所述单路总线缓冲器U120的通信输入端A与所述MCU微控制器U117A的通信输出端PA9；所述第二电阻R413的一端与所述单路总线缓冲器U120的输出端Y连接，所述第二电阻R413的另一端与所述第三电阻R58的一端及所述外部工控机连接；所述第三电阻R58的另一端与外部电源连接。所述第二电阻R413和第三电阻R58起到对所述单路总线缓冲器U120输出的反馈信号进行分压的作用。/>

在一个实施例中，如图8所示，所述配置按钮电路60包括：按钮SE2和第一电阻R13；其中，所述按钮SE2的一端与所述主电路20连接，所述按钮SE2的另一端与所述第一电阻R13的一端连接并接地；所述按钮SE2的另一端与外部电源连接。在本实施例中，当所述MCU微控制器U117A需要进行配置时，通过长按按钮SE2，即可使所述MCU微控制器U117A进入配置状态。

在一个实施例中，如图9和图10所示，所述加密电路70包括：存储器U123和加密芯片121；其中，所述存储器U123的数据输入端P0和数据输出端P1均与所述主电路20连接；所述加密芯片121的数据输入端SDA和数据输出端SCL分别与所述存储器U123的数据输入端P0和数据输出端P1连接，所述加密芯片121的使能端WP与所述主电路20连接。在本实施例中，所述加密芯片121的型号为AT24C01BN-SP25-B，所述存储器U123可对所述MCU微控制器U117A输出的数据参数进行存储，所述加密芯片121可对所述数据参数进行加密。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种机械臂控制电路，其特征在于，包括：

信号传输电路，输入端与外部工控机连接，输出端与主电路连接，用于将所述外部工控机输出的以太网信号转换成TTL信号后输出给所述主电路；

主电路，输出端与机械臂及反馈电路连接，用于接收所述TTL信号，并输出控制指令给所述机械臂；及向所述反馈电路输出反馈信号；

晶振电路，与所述信号传输电路、所述主电路连接，用于向所述信号传输电路和所述主电路提供相同的晶振频率；

反馈电路，输出端与所述外部工控机连接，用于将所述反馈信号输出给所述外部工控机，以使所述外部工控机确认所述主电路已接收所述以太网信号。

2.根据权利要求1所述的机械臂控制电路，其特征在于，还包括：

隔离电路，连接于所述外部工控机和所述信号传输电路之间，用于对所述以太网信号进行隔离处理后输出给所述信号传输电路。

3.根据权利要求1所述的机械臂控制电路，其特征在于，还包括：

配置按钮电路，与所述主电路连接，用于在被按下时，使所述主电路进入配置状态。

4.根据权利要求1所述的机械臂控制电路，其特征在于，还包括：

加密电路，与所述主电路连接，用于接收所述主电路输出的数据参数，并对所述数据参数进行加密。

5.根据权利要求2所述的机械臂控制电路，其特征在于，

所述信号传输电路包括：以太网控制器；

所述隔离电路包括：隔离变压器；

所述隔离变压器的第十脚、第十一脚、第十四脚、第十五脚、第十六脚和第十五脚均与所述外部工控机连接，所述隔离变压器的第一脚、第三脚、第六脚和第八脚分别与所述以太网控制器的正发送端、负发送端、正接收端和负接收端连接；

所述以太网控制器的管理数据时钟端、管理数据端、第一MII发送数据端、第二MII发送数据端、第一MII接收数据端、第二MII接收数据端均与所述主电路连接。

6.根据权利要求5所述的机械臂控制电路，其特征在于，

所述主电路包括：MCU微控制器；

所述MCU微控制器的第一MII接收数据端、第二MII接收数据端分别与所述以太网控制器的第一MII发送数据端和第二MII发送数据端连接；所述MCU微控制器的第一MII发送数据端、第二MII发送数据分别与所述以太网控制器的第一MII接收数据端、第二MII接收数据端；所述MCU微控制器的管理数据时钟端和管理数据端分别与所述以太网控制器的管理数据时钟端、管理数据端连接；

所述MCU微控制器的通信输出端和通信输入端均与所述反馈电路连接；

所述MCU微控制器的时钟端与所述晶振电路连接。

7.根据权利要求6所述的机械臂控制电路，其特征在于，

所述晶振电路包括：晶振元件、保险丝、第一电容和第二电容；

所述晶振元件的一端与所述MCU微控制器的时钟端和所述以太网控制器的时钟端连接，所述晶振元件的另一端与所述保险丝的一端连接，所述保险丝的另一端与外部电源连接；

所述第一电容的一端与所述晶振元件的另一端连接，所述第一电容的另一端接地；所述第二电容与所述第一电容并联。

8.根据权利要求6所述的机械臂控制电路，其特征在于，

所述反馈电路包括：单路总线缓冲器、第二电阻和第三电阻；

所述单路总线缓冲器的片选端与所述MCU微控制器的通信输入端连接；所述单路总线缓冲器的通信输入端与所述MCU微控制器的通信输出端；

所述第二电阻的一端与所述单路总线缓冲器的输出端连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端及所述外部工控机连接；所述第三电阻的另一端与外部电源连接。

9.根据权利要求3所述的机械臂控制电路，其特征在于，

所述配置按钮电路包括：按钮和第一电阻；

所述按钮的一端与所述主电路连接，所述按钮的另一端与所述第一电阻的一端连接并接地；

所述按钮的另一端与外部电源连接。

10.根据权利要求4所述的机械臂控制电路，其特征在于，

所述加密电路包括：存储器和加密芯片；

所述存储器的数据输入端和数据输出端均与所述主电路连接；

所述加密芯片的数据输入端和数据输出端分别与所述存储器的数据输入端和数据输出端连接，所述加密芯片的使能端与所述主电路连接。

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