专利名称：两轴运动刻字机的控制板卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制机构，特别涉及用于刻字机控制系统的控制板卡。
背景技术：
已有的刻字机两轴运动控制板卡一般采用早已过时的8051系列单片机作为MCU， 它的主频低，数据处理速度慢，稳定性差。步进电机驱动芯片与MCU搭配起来刻字机工作时噪音大，并且刻字机只有电脑串口与两轴运动控制板卡通信的方式，通信方式单一，使用不方便。
发明内容本实用新型提供一种新型的控制板卡，采用高频芯片作为处理器，并且采用多种通信方式连接电脑，解决现有技术中数据处理速度慢、稳定性差以及通信方式单一的技术问题。本实用新型为解决上述技术问题而提供的两轴运动刻字机控制板卡包括微处理器MCU，分别与所述微处理器MCU连接的通信模块、步进电机驱动模块以及刻刀驱动模块， 所述微处理器MCU的型号为STM32F103R8T6。本实用新型的进一步改进在于所述通信模块包括有串行数据接口，该串行数据接口通过电平转换IC连接所述微处理器MCU。本实用新型的更进一步改进在于所述通信模块包括USB数据接口，该USB数据接口通过ESD (防静电)保护IC连接所述微处理器MCU。本实用新型的再进一步改进在于所述ESD保护IC通过USB转串口通信IC连接所述微处理器MCU。本实用新型的再进一步改进在于所述步进电机驱动模块包括步进电机驱动IC、 串口转并口通信IC以及步进电机接口，所述步进电机接口顺序通过步进电机驱动IC和串口转并口通信IC连接所述微处理器MCU。本实用新型的再进一步改进在于控制板卡还包括有与所述微处理器MCU连接的限位信号通信模块。本实用新型的再进一步改进在于所述限位信号通信模块包括通过光耦隔离电路连接所述微处理器MCU的限位信号接口。本实用新型的再进一步改进在于所述刻刀驱动模块包括通过刻刀驱动电路连接所述微处理器MCU的刻刀驱动接口。本实用新型的再进一步改进在于控制板卡还包括有存储器，该存储器通过I2C 总线连接所述微处理器MCU。本实用新型的再进一步改进在于控制板卡还包括有与液晶显示器接口连接的8 位数据总线或SPI数据总线。本实用新型采用了用了 ST (意法半导体公司)的STM32F103R8T6做为MCU，其内核
3为ARM Cortex-M3，32位微控制器，主频高达72MHz。通过电脑串口或USB通信，达到了传输速度快，稳定性好，处理器工作在低功耗的模式，耗电量小，处理数据速度更快。本实用新型与此MCU搭配的步进电机驱动IC刻字机工作时噪音小。本实用新型进一步采用了多种与电脑通信的方式，刻字机操作使用起来非常方便。
图1是本实用新型两轴运动刻字机控制板卡的工作原理框图。
具体实施方式
结合说明书附图详细说明本实用新型的具体实施例。由图1中可知，这种两轴运动刻字机的控制板卡包括微处理器MCU，分别与所述微处理器MCU连接的通信模块10、步进电机驱动模块20以及刻刀驱动模块30，所述微处理器 MCU的型号为STM32F103R8T6。本实用新型采用意法半导体公司生产的STM32F103R8T6做为MCU，其内核为ARM Cortex-M3，32位微控制器，主频高达72MHz。通过通信模块10与电脑通信，达到了传输速度快，稳定性好，处理器工作在低功耗的模式下，耗电量小，处理数据速度更快。由图1中可知，所述通信模块10包括有串行数据接口 11，该串行数据接口 11通过电平转换IC14(本实用新型中优选为MAX3232 ESE+)连接所述微处理器MCU。通信模块10还包括USB数据接口，该USB数据接口通过ESD保护IC12(本实用新型中优选为USBLC6-4SC6 的ESD保护IC)直接连接所述微处理器MCU。本实用新型中所述ESD保护IC12还可以通过 USB转串口通信IC13本实用新型中优选为FT232RL芯片)连接所述微处理器MCU。本实用新型其特征在于其有三种与电脑通信的方式。1、串口通信两轴运动控制板卡的MCU与 MAX3232ESE+以串行数据传输方式相连接，电脑串口可以通过MAX3232ESE+与MCU通信。2、 USB转串口通信电脑可以通过USB 口发送总线数据给两轴运动控制板卡内的USB转串口通信IC (本列型号为FT232RL)，其接收到USB总线数据并转换成串口通信数据信号经ESD 保护IC滤波后与MCU通信。3、USB 口通信电脑可以通过USB 口直接发送数据给两轴运动控制板卡，只通过ESD保护IC与MCU通信。由图1中可知，所述步进电机驱动模块20包括步进电机驱动IC21、串口转并口通信IC22以及步进电机接口 23，所述步进电机接口 23顺序通过步进电机驱动IC21和串口转并口通信IC22连接所述微处理器MCU。两轴运动控制板卡的MCU接收到电脑以上任意一种通信方式发送过来的串口数据并进行处理，然后以SPI总线方式与串口转并口通信IC (22)(本列型号为74HC595)通信，74HC595把MCU发送来的串行数据信号转换成并行数据信号后控制步进电机驱动IC21 (本列型号为L6219DS)，驱动(X Y)两轴步进电机运动， 实现刻字机刻字功能。由图1中可知，控制板卡还包括有与所述微处理器MCU连接的限位信号通信模块 40，所述限位信号通信模块40包括通过光耦隔离电路42连接所述微处理器MCU的限位信号接口 41。两轴运动控制板卡通过光藕隔离电路接收检测到来至刻字机上的限位信号，防止跑车超越位置而发生危险。由图1中可知，所述刻刀驱动模块30包括通过刻刀驱动电路31连接所述微处理
4器MCU的刻刀驱动接口 32。两轴运动控制板卡内MCU的沈脚输出PWM信号控制下刀量和 MCU的27脚输出高低电平信号控制下刀开与关的信号给(本列由MOS对管MJD122和MJD127 组成的电磁铁下刀驱动电路)，进而驱动下刀杠运动，实现上下刀。由图1中可知，控制板卡还包括有存储器50，该存储器50通过 I2C总线连接所述微处理器MCU。两轴运动控制板卡为储存参数，MCU与I
2 C总线存储器(本列型号为ATMC08L)以I 2 C总线方式通信并储存参数。由图1中可知，控制板卡还包括有与液晶显示器接口 60连接的8位数据总线或 SPI数据总线。两轴运动控制板卡采用MCU的5个I/O 口来实现4X4的按键70通信方式， 其中4个为扫描程序I/O 口，另一个为中断程序I/O 口。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求1.一种两轴运动刻字机的控制板卡，包括微处理器MCU，分别与所述微处理器MCU连接的通信模块(10)、步进电机驱动模块(20)以及刻刀驱动模块(30)，其特征在于所述微处理器MCU的型号为STM32F103R8T6。
2.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于所述通信模块(10) 包括有串行数据接口( 11)，该串行数据接口(11)通过电平转换IC (14)连接所述微处理器 MCU。
3.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于所述通信模块(10) 包括USB数据接口，该USB数据接口通过ESD保护IC (12)连接所述微处理器MCU。
4.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于所述ESD保护IC (12 )通过USB转串口通信IC (13 )连接所述微处理器MCU。
5.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于所述步进电机驱动模块(20)包括步进电机驱动IC (21)、串口转并口通信IC (22)以及步进电机接口(23)，所述步进电机接口(23)顺序通过步进电机驱动IC (21)和串口转并口通信IC (22)连接所述微处理器MCU。
6.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于控制板卡还包括有与所述微处理器MCU连接的限位信号通信模块(40 )。
7.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于所述限位信号通信模块(40)包括通过光耦隔离电路(42)连接所述微处理器MCU的限位信号接口(41)。
8.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于所述刻刀驱动模块 (30)包括通过刻刀驱动电路(31)连接所述微处理器MCU的刻刀驱动接口(32)。
9.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于控制板卡还包括有存储器(50)，该存储器(50)通过I2C总线连接所述微处理器MCU。
10.根据权利要求1所述两轴运动刻字机的控制板卡，其特征在于控制板卡还包括有与液晶显示器接口(60)连接的8位数据总线或SPI数据总线。
专利摘要一种两轴运动刻字机的控制板卡包括微处理器MCU\通信模块(10)、步进电机驱动模块(20)以及刻刀驱动模块(30)，微处理器MCU的型号为STM32F103R8T6。通信模块(10)包括有串行、USB数据接口以及USB转串口通信IC(13)连接所述微处理器MCU。本实用新型采用STM32F103R8T6做为MCU，其内核为ARMCortex-M3，32位微控制器，主频高达72MHz。达到了传输速度快，稳定性好，处理器工作在低功耗的模式，耗电量小，处理数据速度更快。与MCU搭配的步进电机驱动IC刻字机工作时噪音小，采用了多种与电脑通信的方式，刻字机操作使用起来非常方便。
文档编号B44B3/00GK202071601SQ201120141989
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者何建都, 孙晓兵, 王海斌, 颜小辉 申请人:深圳市创造机电有限公司