控制器电路、电气控制盒及电气控制系统的制作方法

1.本实用新型属于电控及自动化技术领域，具体涉及控制器的电路构造相应的电气控制盒、及应用该电气控制盒的电气控制系统。


背景技术：

2.控制器被广泛地应用于工业控制领域中，最常见的例如对电机等动力器件的驱动控制。公开号为cn101807879a的发明申请公开了一种微型多功能电机驱动控制器，包括单片机控制系统、jtag连接插针、电机驱动模块、两个电源模块、最大电流选择器、拨码开关、光耦隔离电路、电机控制输入接口、快速恢复二极管、电机驱动输出接口、电源输入接口、串行通信转换器、串行通信连接器、数字io口驱动芯片、模拟及数字io口连接器。
3.上述现有技术虽然可以控制一路两相步进电机，也可以控制两路直流电机，还可以实现串口控制、组网控制。但是其功能还不够完善，还具有进一步提升和完善的地方。例如，例如该现有技术中，虽然可以给每个驱动控制器设置唯一id，但其是通过下位机程序写死，使用时不够灵活。


技术实现要素：

4.本实用新型第一目的旨在提供一种控制器电路，能够实现灵活的编号控制，以利于多个控制器同时使用时的地址识别。本实用新型第一目的通过以下技术方案实现：
5.一种控制器电路，包括电源模块、mcu控制单元、电机驱动模块、通信接口电路；其特征在于，还包括拨码地址选择器，所述通信接口电路为rs
‑
484通信电路，所述rs
‑
484通信电路经所述拨码地址选择器与所述mcu控制单元连接。
6.作为具体的技术方案，所述拨码地址选择器为四位拨码地址选择器。
7.作为具体的技术方案，所述电源模块包括将常规电源接入的电源输入接口，还包括用于将接入的常规电源逐级降压的第一dc
‑
dc电源模块、第二dc
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dc电源模块和第三dc
‑
dc电源模块；所述第一dc
‑
dc电源模块为所述电机驱动模块提供工作电源，所述第三dc
‑
dc电源模块为所述mcu控制单元提供工作电源。
8.作为具体的技术方案，所述电源模块还包括连接于所述电源输入接口与第一dc
‑
dc电源模块之间的自恢复限压限流保险。
9.作为进一步的技术方案，所述控制器电路还包括若干组与所述mcu控制单元连接的输出控制io接口，所述第一dc
‑
dc电源模块为所述输出控制io接口提供工作电源。
10.作为进一步的技术方案，所述控制器电路还包括若干组与所述mcu控制单元连接的io光耦隔离检测接口，所述第二dc
‑
dc电源模块为所述io光耦隔离检测接口提供工作电源。
11.作为进一步的技术方案，所述控制器电路还包括检测类型选择器，与所述io光耦隔离检测接口连接。
12.作为进一步的技术方案，所述电机驱动模块包括直流电机驱动模块和步进电机驱
动模块，所述步进电机驱动模块还连接有二位电流拨码选择器和细分倍率调制器。
13.作为进一步的技术方案，所述控制器电路还包括用于接收并处理外部计算机音频信号的双通道d类音频功放模块，该双通道d类音频功放模块与所述mcu控制单元连接，所述第三dc
‑
dc电源模块为所述双通道d类音频功放模块提供工作电源。
14.作为进一步的技术方案，所述控制器电路还包括电源输出接口，该电源输出接口与所述第一dc
‑
dc电源模块、第二dc
‑
dc电源模块、第三dc
‑
dc电源模块、所述输出控制io接口中的一个或几个连接。
15.上述技术本方案提供的控制器电路，其中通过设置拨码地址选择器，实现了对控制器的编号控制，使用过程更加灵活。提供了丰富的检测端口和控制端口，可以驱动不同类型的多个电机。此外，内置双通道d类音频功放模块，可用于外接计算机的音频外放。另外，电源输出接口可以提供一种或多种电压的直流输出。
16.本实用新型第二目的旨在提供一种作为上述控制器电路的载体的电气控制盒。本实用新型第二目的通过以下技术方案实现：
17.一种电气控制盒，包括铝制盒体及盒体内设置的至少一块电路板，其特征在于，所述电路板上设置上文所述的控制器电路。
18.作为具体的技术方案，所述盒体内设置有将所述控制器电路中的高发热量元件与所述盒体连接的导热硅脂和散热片。
19.上述技术本方案提供的电气控制盒，作为载体将上述控制器电路进行了模块化的封装。此外，盒体内设置的导热硅脂和散热片提升了电气控制盒整体散热效率。还可以在盒体内设置ntc温控单元，进行过热检测与保护。同时电气控制盒作为标准化模块，其本身具备良好的替换性。在设备调试、运维和检修过程中，确认功能异常模块后可直接替换电气控制盒控制单元，即可完成终端设备的检修过程。
20.本实用新型第三目的旨在提供一种基于上述电气控制盒实际应用的电气控制系统。本实用新型第三目的通过以下技术方案实现：
21.一种电气控制系统，包括上位机、若干电气控制盒及终端功能器件，所述上位机和若干电气控制盒采用通信线串联，所述终端功能器件包括与所述电气控制盒连接的电机；其特征在于，所述电气控制盒采用上文所述的电气控制盒。
22.上述技术本方案提供的电气控制系统，可以实现若干支路的电气控制盒的控制，各电气控制盒除了可以驱动电机类的终端功能器件，还可以控制诸如传感器、电控锁、指示灯等终端功能器件。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例一提供的控制器电路的构成框图。
24.图2是本实用新型实施例二提供的电气控制盒的外观图。
25.图3是本实用新型实施例三提供的电气控制系统的架构图。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型方法作进一步的详细说明。
27.实施例一
28.如图1所示，本实施例提供的控制器电路包括：电源模块、mcu控制单元、两组直流电机驱动模块、两组步进电机驱动模块、二位电流拨码选择器、细分倍率调制器、rs
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484通信电路、四位拨码地址选择器、八组输出控制io接口、十六组io光耦隔离检测接口、检测类型选择器、双通道d类音频功放模块及电源输出接口。
29.其中，两组直流电机驱动模块、两组步进电机驱动模块、八组输出控制io接口、十六组io光耦隔离检测接口、双通道d类音频功放模块分别与mcu控制单元连接。rs
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484通信电路经四位拨码地址选择器与mcu控制单元连接。
30.电源模块包括用于将常规电源接入的电源输入接口，还包括将接入的常规电源逐级降压的第一dc
‑
dc电源模块、第二dc
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dc电源模块和第三dc
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dc电源模块。具体地，第一dc
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dc电源模块输出24v，第二dc
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dc电源模块输出12v，第三dc
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dc电源模块输出5v。同时，第一dc
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dc电源模块为两组直流电机驱动模块、两组步进电机驱动模块、八组输出控制io接口提供工作电源，第二dc
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dc电源模块为十六组io光耦隔离检测接口提供工作电源，第三dc
‑
dc电源模块为所述mcu控制单元及双通道d类音频功放模块提供工作电源。此外，电源模块还包括连接于电源输入接口与第一dc
‑
dc电源模块之间的自恢复限压限流保险。
31.本实施例中，步进电机驱动模块还连接有二位电流拨码选择器和细分倍率调制器，二位电流拨码选择器控制步进电机驱动电流为4档可调，分别为0.9a、1.6a、2.1a和3a，最大驱动电流更高，使用中更适合力矩更大的两相步进电机。io光耦隔离检测接口还连接有检测类型选择器，用于调节io光耦隔离检测接口的检测类型。双通道d类音频功放模块用于接收并处理外部计算机的音频信号，该并由mcu控制单元进行调制。此外，电源输出接口与第一dc
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dc电源模块、第二dc
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dc电源模块、第三dc
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dc电源模块、所述输出控制io接口中的一个或几个连接，以向外部器件提供例如24v、12v、5v、3.3v的可用直流电源。
32.实施例一提供的控制器电路，其中通过设置拨码地址选择器，实现了对控制器的编号控制，使用过程更加灵活。同时，提供了丰富的检测端口和控制端口，可以驱动不同类型的多个电机。此外，内置双通道d类音频功放模块，可用于外接计算机的音频外放。另外，电源输出接口可以提供一种或多种电压的直流输出。
33.实施例二
34.如图2所示，实施例二提供一种电气控制盒，包括铝制盒体100及盒体100内设置的至少一块电路板，电路板上设置实施例一所述的控制器电路。此外，盒体100内设置有将所述控制器电路中的高发热量元件与所述盒体连接的导热硅脂和散热片。
35.实施例二提供的电气控制盒，作为载体将上述控制器电路进行了模块化的封装。此外，盒体内设置的导热硅脂和散热片提升了电气控制盒整体散热效率。还可以在盒体内设置ntc温控单元，进行过热检测与保护。同时电气控制盒作为标准化模块，其本身具备良好的替换性。在设备调试、运维和检修过程中，确认功能异常模块后可直接替换电气控制盒控制单元，即可完成终端设备的检修过程。
36.实施例三
37.如图3所示，实施例三提供一种电气控制系统，包括上位机、若干电气控制盒及终端功能器件，上位机和若干电气控制盒采用通信线串联，终端功能器件包括步进电机、直流电机、外放音箱、各类传感器、电控锁、指示灯等，与相应电气控制盒连接，电气控制盒采用实施例二所述的电气控制盒。
38.上述技术本方案提供的电气控制系统，可以实现若干支路的电气控制盒的控制，各电气控制盒除了可以驱动电机类的终端功能器件，还可以控制诸如传感器、电控锁、指示灯等终端功能器件。
39.各电气控制盒的电机驱动模块、双通道d类音频功放模块，十六组可调式光耦隔离电平检测端口和八组低电平输出控制接口，相应实现电机、音箱、电控锁、各类传感器和指示灯的控制与检测功能。
40.以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，凡基于本实用新型的创作主旨、无需经过创造性劳动即可等到的等效技术特征的替换，应当视为本技术揭露的范围。