一种数字与PWM复合控制器的制作方法

技术特征：
1.一种数字与pwm复合控制器，包括一壳体，其特征在于，所述壳体内设有一电路板，所述电路板上集成了模拟量传输模块、数字量传输模块、控制模块、编译码模块、手轮处理模块、pwm输出模块和通讯模块；所述控制模块连接模拟量传输模块、编译码模块、手轮处理模块、pwm输出模块和通讯模块；编译码模块连接手轮处理模块、模拟量传输模块和数字量传输模块；所述模拟量传输模块对外部输入的模拟量信号进行模数转换后传输给控制模块进行处理，监控信号传输状态并通过编译码模块反馈给控制模块；控制模块输出的模拟量输出信号通过模拟量传输模块进行数模转换后输出；所述数字量传输模块对外部输入的数字量信号进行隔离后，通过编译码模块传输给控制模块进行处理；控制模块输出的数字量输出信号通过编译码模块传输至模拟量传输模块，模拟量传输模块进行隔离后输出；所述编译码模块用于扩展控制模块的接口并进行信号传输；所述手轮处理模块将手轮数据通过编译码模块传输给控制模块，对手轮信号进行隔离后传输给控制模块，还对控制模块输出的手轮控制信号进行隔离后输出；所述pwm输出模块对控制模块输出的pwm控制信号进行隔离、电压转换、驱动后输出对应的pwm信号；所述通讯模块与上位机通讯连接，在控制模块与上位机之间进行数据传输。2.根据权利要求1所述的数字与pwm复合控制器，其特征在于，所述模拟量传输模块包括模拟量输入单元和模拟量输出单元；所述模拟量输入单元连接模拟量输出单元和控制模块，模拟量输出单元连接编译码模块；所述模拟量输入单元对对外部输入的模拟量信号进行滤波、放大、模数转换后传输给控制模块；所述模拟量输出单元监控信号传输状态并通过编译码模块反馈给控制模块；控制模块输出的模拟量输出信号通过模拟量输出单元进行数模转换后输出。3.根据权利要求2所述的数字与pwm复合控制器，其特征在于，所述模拟量输入单元包括第一接口、模拟量输入芯片、第一运放电路、第二运放电路、第三运放电路和第四运放电路；所述第一接口的第1脚、第2脚与第一运放电路第一输入脚、第二输入脚一对一连接；所述第一接口的第3脚、第4脚与第二运放电路的第一输入脚、第二输入脚一对一连接；所述第一接口的第5脚、第6脚与第三运放电路的第一输入脚、第二输入脚一对一连接；所述第一接口的第7脚、第8脚与第四运放电路的第一输入脚、第二输入脚一对一连接；第一接口的第9脚连接第10脚和屏蔽地；第一运放电路的第一输出脚、第二输出脚与模拟量输入芯片的ain_0p脚、ain_0gnd脚一对一连接；第二运放电路的第一输出脚、第二输出脚与模拟量输入芯片的ain_1p脚、ain_1gnd脚一对一连接；第三运放电路3的第一输出脚、第二输出脚与模拟量输入芯片的ain_2p脚、ain_2gnd脚一对一连接；第四运放电路的第一输出脚、第二输出脚与模拟量输入芯片的ain_3p脚、ain_3gnd脚一对一连接；模拟量输入芯片的avdd脚输入第一电压，模拟量输入芯片的dvdd脚输入第二电压，模拟量输入芯片的aux_in脚连接aux_gnd脚和模拟地；模拟量输入芯片的refio脚、refcap脚分别通过一电容接模拟地；模拟量输
入芯片的脚、脚、alarm脚均连接控制模块；模拟量输入芯片的sclk脚、sdi脚、sdo脚连接模拟量输出单元和控制模块；模拟量输入芯片的rdfgnd脚、脚、agnd脚、da/sy脚、dgnd脚均接地。4.根据权利要求3所述的数字与pwm复合控制器，其特征在于，所述模拟量输出单元包括第二接口、模拟量输出芯片、第五电阻、第六电阻、第一输出电路、第二输出电路、第三输出电路和第四输出电路；所述模拟量输出芯片的dvcc脚输入第三电压，模拟量输出芯片的脚接数字地；模拟量输出芯片的脚、脚和脚均连接控制模块；模拟量输出芯片的sclk脚连接模拟量输入芯片的sclk脚和控制模块，模拟量输出芯片的sdin脚连接模拟量输入芯片的sdi脚和控制模块，模拟量输出芯片的sdo脚连接模拟量输入芯片的sdo脚和控制模块，模拟量输出芯片的refin/refout脚通过一电容连接模拟量输出芯片的gnd脚和数字地，模拟量输出芯片的avdd脚输入第一电压；模拟量输出芯片的vouta脚、voutb脚、voutc脚、voutd脚与第一输出电路的第一输入脚、第二输出电路的第一输入脚、第三输出电路的第一输入脚、第四输出电路的第一输入脚一对一连接；模拟量输出芯片的avss脚、sig_gnd脚、dac_gnd脚和epad脚均连接模拟地；第一输出电路的第一输出脚、第二输出脚与第二接口的第10脚、第9脚一对一连接；第二输出电路的第一输出脚、第二输出脚与第二接口的第8脚、第7脚一对一连接；第三输出电路的第一输出脚、第二输出脚与第二接口的第6脚、第5脚一对一连接；第四输出电路的第一输出脚、第二输出脚与第二接口的第4脚、第3脚一对一连接；第二接口的第1脚连接第2脚和屏蔽地，第一输出电路至第四输出电路的第三输出脚均连接编译码模块；第五电阻的一端输入第一电压，第五电阻的另一端连接第六电阻的一端和各个输出电路的第二输入脚，第六电阻的另一端连接模拟地。5.根据权利要求4所述的数字与pwm复合控制器，其特征在于，所述数字量传输模块包括第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口、48个数字量输入单元、8个数字量输出单元和监控反馈单元；所述第三接口的第1脚连接第一数字量输入单元的输入脚，第2脚连接第二数字量输入单元的输入脚，第三接口的第15脚连接第十六数字量输入单元的输入脚；第四接口的各个引脚对应连接第十七数字量输入单元至第三十二数字量输入单元的输入脚，第五接口的各个引脚对应连接第三十三数字量输入单元至第四十八数字量输入单元的输入脚，各个数字量输入单元的输出脚均连接编译码模块；第一数字量输出单元至第四数字量输出单元的各个输出脚均连接第六接口，第五数字量输出单元至第八数字量输出单元的各个输出脚均连接第七接口，各个数字量输出单元的输入脚均连接编译码模块。6.根据权利要求5所述的数字与pwm复合控制器，其特征在于，所述控制模块包括主控芯片和烧录接口；所述主控芯片的pa0_wkup 脚、pa1脚和pd13脚均连接手轮处理模块；主控芯片的pa2脚、pa3脚、pa4脚、pa5脚、pa6脚、pa7脚、pc8脚和pc9脚均连接通讯模块；主控芯片的pa8脚和pd15脚均连接pwm输出模块；主控芯片的pa9脚、pa10脚、pa13/jtms/swdio脚与烧录接口的第2脚、第1脚、第5脚、第6脚一对一连接；主控芯片的pb8脚、pb9脚、pb12脚与模拟量输出芯片的脚、脚、脚一对一连接；主控芯片的pb10脚、pb11脚、pb13
脚、pb14脚、pb15脚、pe15脚与模拟量输入芯片的脚、alarm脚、sclk脚、sdo脚、sdi脚、脚一对一连接；主控芯片的pc0脚至pc7脚、pd0脚至pd12脚、pe5脚均连接编译码模块。7.根据权利要求6所述的数字与pwm复合控制器，其特征在于，所述编译码模块包括9个译码单元和4个锁存单元；各个译码单元和锁存单元均连接控制模块；第一译码单元至第七译码单元均连接数字量传输模块，用于对数字量传输模块输入的数字量信号进行译码后传输给控制模块；第八译码单元连接模拟量传输模块，用于对模拟量传输模块输出的监控信号进行译码后传输给控制模块；第九译码单元连接手轮处理模块，用于对手轮处理模块传输的手轮数据进行译码后传输给控制模块；第一锁存单元至第四锁存单元均连接控制模块和数字量传输模块，用于对控制模块输出的数字量输出信号进行锁存后输出给数字量传输模块。8.根据权利要求7所述的数字与pwm复合控制器，其特征在于，所述手轮处理模块包括手轮接口、第三光耦、第四光耦、第五光耦、第六光耦、第四电阻器、第五电阻器、第十二电阻、第十三电阻、第七电容和第八电容；所述手轮接口的第1脚和第2脚输入第五电压，手轮接口的第9脚和第10脚连接隔离地；手轮接口的第3脚、第4脚、第5脚、第6脚与第三光耦的第1脚、第3脚、第5脚、第7脚一对一连接；手轮接口的第11脚、第12脚、第13脚、第7脚与第四光耦的第3脚、第5脚、第7脚、第1脚一对一连接；手轮接口的第14脚、第15脚与第六光耦的第1脚、第4脚一对一连接；手轮接口j1的第8脚连接第五光耦的e脚；第三光耦的第2脚、第4脚、第6脚、第8脚分别通过一指示灯接隔离地；第四光耦的第2脚、第4脚、第6脚、第8脚分别通过一指示灯接隔离地；第三光耦的第16脚、第14脚、第12脚、第10脚与第四电阻器的第1脚、第2脚、第3脚、第4脚一对一连接；第三光耦的第16脚连接第四电阻器的第1脚和第九译码单元中逻辑芯片的a1脚，第三光耦的第14脚连接第四电阻器的第2脚和第九译码单元中逻辑芯片的a2脚，第三光耦的第12脚连接第四电阻器的第3脚和第九译码单元中逻辑芯片的a3脚，第三光耦的第10脚连接第四电阻器的第4脚和第九译码单元中逻辑芯片的a4脚，第四光耦的第16脚连接第五电阻器的第1脚和第九译码单元中逻辑芯片的a5脚，第四光耦的第14脚连接第五电阻器的第2脚和第九译码单元中逻辑芯片的a6脚，第四光耦的第12脚连接第五电阻器的第3脚和第九译码单元中逻辑芯片的a7脚，第四光耦的第10脚连接第五电阻器的第4脚和第九译码单元中逻辑芯片的a8脚，第四电阻器和第五电阻器的第5脚至第8脚均输入第四电压；第三光耦和第四光耦的第15脚、第13脚、第11脚、第9脚均接数字地；第五光耦的c脚输入第五电压，第五光耦的a脚输入第四电压，第五光耦的k脚连接主控芯片的pd13脚，第六光耦的第1脚连接第七电容的一端和第十三电阻的一端；第六光耦的第2脚连接第七电容的另一端、第十三电阻的另一端和屏蔽地；第六光耦的第4脚连接第八电容的一端和第十二电阻的一端；第六光耦的第3脚连接第八电容的另一端、第十二电阻的另一端和屏蔽地，第六光耦的第8脚输入第四电压，第六光耦的第7脚、第6脚与主控芯片的pa0
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wkup脚、pa1脚一对一连接；第六光耦的第5脚接数字地。
9.根据权利要求8所述的b超主控芯片控制系统，其特征在于，所述pwm输出模块包括输出电压隔离芯片、 第二驱动芯片、 第三驱动芯片、 第四驱动芯片、串口、第一瞬态抑制器、第二瞬态抑制器、第十四电阻和第十五电阻；所述输出电压隔离芯片的vcc1脚输入第四电压，输出电压隔离芯片的ina脚连接第十四电阻的一端和主控芯片的pd15脚，输出电压隔离芯片的inb脚连接第十五电阻的一端和主控芯片的pa8脚； 输出电压隔离芯片的gnd1脚连接第十四电阻的另一端、第十五电阻的另一端和数字地；输出电压隔离芯片的vcc2脚输入第六电压，输出电压隔离芯片的gnd2脚连接隔离地，输出电压隔离芯片的outa脚连接第二驱动芯片的ina脚和第四驱动芯片的in 脚，输出电压隔离芯片的outb脚连接第二驱动芯片的inb脚和第三驱动芯片的in 脚；第二驱动芯片的ena脚、enb脚、vdd脚均输入第六电压；第二驱动芯片的gnd脚接隔离地，第二驱动芯片的outa脚连接第一瞬态抑制器的第2脚和串口的第4脚，第二驱动芯片的outb脚连接第一瞬态抑制器的第1脚和串口的第5脚，第三驱动芯片和第四驱动芯片的en脚均输入第六电压，第三驱动芯片和第四驱动芯片的gnd脚均接隔离地，第三驱动芯片和第四驱动芯片的vdd脚均输入第五电压，第三驱动芯片的out脚连接第二瞬态抑制器的第2脚和串口的第1脚，第四驱动芯片的out脚连接第二瞬态抑制器的第1脚和串口的第2脚；第一瞬态抑制器的第3脚、第二瞬态抑制器的第3脚，串口的第6脚、第7脚、第3脚、第8脚和第9脚均连接隔离地；串口的外壳连接屏蔽地。10.根据权利要求9所述的b超主控芯片控制系统，其特征在于，所述通讯模块包括通讯芯片、 第一esd保护管、第二esd保护管、第一网口、第二网口、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第九电容、第十电容、第十一电容和第十二电容；所述通讯芯片的oe_ext/lrdn/sclk脚、outvld/lwrn/mosi脚、sof/lecsn/scs_esc脚、wd_trig/lint/sint脚、sync_latch[0]脚、sync_latch[1]脚、lat_in/lrdy/miso脚、eep_done脚与主控芯片的pa5脚、pa7脚、pa4脚、ap2脚、pc8脚、pc9脚、ap6脚、pa3脚一对一连接；通讯芯片的p0_txop脚连接第一网口的td 脚和第一esd保护管的io2脚，通讯芯片的p0_txon脚连接第一网口的td
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脚和第一esd保护管的io3脚，通讯芯片的p0_rxip脚连接第一网口的rd 脚和第一esd保护管的io4脚，通讯芯片的p0_rxin脚连接第一网口的rd
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脚和第一esd保护管的io1脚，通讯芯片的p0_act脚连接第一网口的led2_yellow 脚，第一网口的tdc脚依次通过第十六电阻、第九电容接数字地，第一网口的rdc脚依次通过第十七电阻、第十电容接数字地，通讯芯片的p1_txop脚连接第二网口的td 脚和第一esd保护管的io2脚，通讯芯片的p1_txon脚连接第二网口的td
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脚和第二esd保护管的io3脚，通讯芯片的p1_rxip脚连接第二网口的rd 脚和第二esd保护管的io4脚，通讯芯片的p1_rxin脚连接第二网口的rd
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脚和第二esd保护管的io1脚，通讯芯片的p1_act脚连接第二网口的led2_yellow 脚，第二网口的tdc脚依次通过第十八电阻、第十一电容接数字地，第二网口的rdc脚依次通过第十九电阻、第十二电容接数字地。

技术总结
本发明公开了一种数字与PWM复合控制器，包括一壳体，壳体内设有一电路板，电路板上集成了模拟量传输模块、数字量传输模块、控制模块、编译码模块、手轮处理模块、PWM输出模块和通讯模块；所述控制模块连接模拟量传输模块、编译码模块、手轮处理模块、PWM输出模块和通讯模块；编译码模块连接手轮处理模块、模拟量传输模块和数字量传输模块；将数字量输入输出、模拟量输入输出和PWM输出模块集成在一起，与现有各种功能分开设计模块相比，各模块之间的连线由电路板布局来实现，大大减小了接线麻烦和信号传输时的外部干扰。和信号传输时的外部干扰。和信号传输时的外部干扰。


技术研发人员：陈小龙 张弢 骆建勇
受保护的技术使用者：深圳市德堡数控技术有限公司
技术研发日：2021.07.29
技术公布日：2021/10/8