专利名称：自动导引车逻辑输入输出装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动导引车的功能单元，具体地说是一种在自动导引车控制系统上使用的，对逻辑输入信号进行采集并控制的自动导引车逻辑输入输出装置。
背景技术：
在现有的自动导引车控制系统中，通常采用的是基于ISA总线体系结构的逻辑输入输出装置。采用ISA总线结构，所有逻辑输入输出装置必须插在工控机机箱内的扩展槽上。这样，不仅布线复杂，无法做到真正的分布式控制，而且并行总线布线使逻辑输入输出装置容易受到外界干扰。
实用新型内容为了克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种通讯可靠、处理及时、自主应对故障的自动导引车逻辑输入输出装置。它采用CAN总线新结构和DSP数字信号处理器，使新型逻辑输入输出装置布线简单，易于扩展，抗干扰能力强。
本实用新型技术方案如下所述基于CAN总路线和DSP数字信号处理器结构，由DSP数字信号处理器、程序存储器、数据存储器、数据总线驱动器、CAN总线驱动器、I/O输入电路、I/O输出电路、电源转换电路组成，带有端口JTAG和上拉阻排的DSP数字信号处理器通过输入输出端与程序存储器、数据存储器、数据总线驱动器、I/O输入电路中的光电耦合器、I/O输出电路中的锁存器连接；数据总线驱动器通过输入输出端与CAN总线驱动器相连；电源转换电路与其它器件电源端相连；所述I/O输入电路包括光电耦合器、第一二极管，光电耦合器输出端与DSP数字信号处理器输入端连接，其输入端分别接外部IO信号低输入端DOWN或经第一二极管、第一电阻接至外部IO信号高输入端UP；所述I/O输出电路包括锁存器、继电器、第一～二二极管，其中锁存器的输入端与DSP数字信号处理器的输出端连接，输出端与继电器输入端正极相连，第一～二二极管并联于继电器的正负输入端，继电器输出端接至外部；所述电源转换电路以第一、三电源转换模块为核心，其中第一电源转换模块输入端外接24V，其输出端接至数据总线驱动器、CAN总线驱动器、第三电源转换模块的输入；第三电源转换模块输入端接第一电源转换模块输出端，其输出端接至DSP数字信号处理器、程序存储器、数据存储器、数据总线驱动器、锁存器。
本实用新型具有如下优点1.本实用新型采用CAN总线无差错传输的通讯方式，抗干扰能力强，增强了通讯的可靠性；2.CAN总线属于串行通讯，布线简单、易于扩展，做到真正的分布式控制；3.本实用新型采用DSP自主控制，处理及时，减轻上位计算机的工作量。
图1基于CAN总线和DSP处理器的逻辑输入输出装置电路原理图。
具体实施方式
图1为本实用新型电路原理图。
以下结合附图对本实用新型的结构及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型基于CAN总路线和DSP数字信号处理器结构，由DSP数字信号处理器U1、程序存储器U2、数据存储器U3、数据总线驱动器U4、CAN总线驱动器U5、I/O输入电路、I/O输出电路、电源转换电路组成，带有端口JTAG和上拉阻排的DSP数字信号处理器U1通过输入输出端与程序存储器U2、数据存储器U3、数据总线驱动器U4、I/O输入电路中的光电耦合器U9、I/O输出电路中的锁存器U10连接；数据总线驱动器U4通过输入输出端与CAN总线驱动器U5相连。第一、三电源转换模块DC1、DC3提供+5V、3.3V电压给其它器件。具体为所述DSP数字信号处理器U1通过输入输出端D_TRST、D_TMS、D_TDO、D_TDI、D_TCK、D_EMU0、D_EMU1与端口JTAG的相应管脚连接；通过阻排JRINT将输入输出端PDPINTA、PDPINTB、ENA144、BOOT、READY、BIO上拉到3.3V。
DSP数字信号处理器U1通过数据总线D0-D15、地址总线A0-A15、控制端RD、WE、PS与程序存储器U2的相应管脚相连；通过SPI总线的输入输出端SPISOMI、SPICLK、SPISIMO，输入输出端TPS_RS、TCLKINA与数据存储器U3的相应管脚相连；通过CAN总线的输入输出端CANRX、CANTX与数据总线驱动器U4的相应管脚相连；通过输入端CAP1-CAP3与差分输入转换器U11的相应管脚相连。
DSP数字信号处理器U1的输入端TCLKINB与I/O输入电路中光电耦合器U9的输出端TCLKINB连接；其输出端PWM1-PWM8与I/O输出锁存器U10的输入端PWM1-PWM8连接。
所述程序存储器U2通过数据总线D0-D15、地址总线A0-A15、控制端RD、WE、PS与DSP数字信号处理器U1的相应管脚相连。
所述数据存储器U3通过SPI总线的输入输出端SPISOMI、SPICLK、SPISIMO，输入输出端TPS_RS、TCLKINA与DSP数字信号处理器U1的相应管脚相连。
所述数据总线驱动器U4通过CAN总线的输入输出端CANRX、CANTX与DSP数字信号处理器U1的相应管脚相连，通过输入输出端C_RX、C_TX与CAN总线驱动器U5的相应管脚相连。
所述CAN总线驱动器U5通过输入输出端C_RX、C_TX与数据总线驱动器U4相连，其输出端CANH和CANL之间跨接第51电阻RU51，并输出至外部总线。
所述I/O输入电路由光电耦合器U9、第91～92电阻RU91～RU92、第91电容CU91、第一二极管DU91组成，其中光电耦合器U9的输出端TCLKINB与DSP数字信号处理器U1输入端TCLKINB连接；第91电阻RU91串联第一二极管DU91后，并联于光电耦合器U9输入端A1与IO信号输入端UP之间；光电耦合器U9输入端K1接IO信号输入端DOWN；第92电阻RU92并联于光电耦合器U9输出端C1与电源3.3V之间；第91电容CU91并联于光电耦合器U9输出端C1、E1之间。
所述I/O输出电路由锁存器U10、继电器K1、第101电阻RU101、第一～二二极管DU101～DU102组成，其中锁存器U10的输入端PWM1-PWM8与DSP数字信号处理器U1的输出端PWM1-PWM8连接；锁存器U10的输出端与继电器K1输入端正极相连；第101电阻RU101串联第一二极管DU101后，并联于继电器K1的正负输入端；第二二极管DU102并联于继电器K1的正负输入端；继电器K1输出端JKA、JKB接至外部。
所述电源转换电路以第一、三电源转换模块DC1、DC3为核心，其中第一电源转换模块DC1输入端外接24V，其输出端接至数据总线驱动器U4、CAN总线驱动器U5、第三电源转换模块DC3的输入；第三电源转换模块DC3输入端接第一电源转换模块DC1输出端，其输出端接至DSP数字信号处理器U1、程序存储器U2、数据存储器U3、数据总线驱动器U4、锁存器U10。
本实用新型工作原理如下I/O输入电路将外部的逻辑信号提供给DSP数字信号处理器U1。DSP数字信号处理器U1将输入信号通过CAN总线上传给中央计算机，中央计算机分析处理后通过CAN总线将命令下传到DSP数字信号处理器U1，DSP数字信号处理器U1根据命令调节I/O输出继电器的开关动作。
权利要求1.一种自动导引车逻辑输入输出装置，其特征在于基于CAN总路线和DSP数字信号处理器结构，由DSP数字信号处理器(U1)、程序存储器(U2)、数据存储器(U3)、数据总线驱动器(U4)、CAN总线驱动器(U5)、I/O输入电路、I/O输出电路、电源转换电路组成，带有端口JTAG和上拉阻排的DSP数字信号处理器(U1)通过输入输出端与程序存储器(U2)、数据存储器(U3)、数据总线驱动器(U4)、I/O输入电路中的光电耦合器(U9)、I/O输出电路中的锁存器(U10)连接；数据总线驱动器(U4)通过输入输出端与CAN总线驱动器(U5)相连；电源转换电路与其它器件电源端相连。
2.按权利要求1所述自动导引车逻辑输入输出装置，其特征在于所述I/O输入电路包括光电耦合器(U9)、第一二极管(DU91)，光电耦合器(U9)输出端与DSP数字信号处理器(U1)输入端连接，其输入端分别接外部IO信号低输入端(DOWN)或经第一二极管(DU91)、第一电阻(RU91)接至外部IO信号高输入端(UP)。
3.按权利要求1所述自动导引车逻辑输入输出装置，其特征在于所述I/O输出电路包括锁存器(U10)、继电器(K1)、第一～二二极管(DU101～DU102)，其中锁存器(U10)的输入端与DSP数字信号处理器(U1)的输出端连接，输出端与继电器(K1)输入端正极相连，第一～二二极管(DU101～DU102)并联于继电器(K1)的正负输入端，继电器(K1)输出端(JKA、JKB)接至外部。
4.按权利要求1所述自动导引车逻辑输入输出装置，其特征在于所述电源转换电路以第一、三电源转换模块(DC1、DC3)为核心，其中第一电源转换模块(DC1)输入端外接24V，其输出端接至数据总线驱动器(U4)、CAN总线驱动器(U5)、第三电源转换模块(DC3)的输入；第三电源转换模块(DC3输入端接第一电源转换模块(DC1)输出端，其输出端接至DSP数字信号处理器(U1)、程序存储器(U2)、数据存储器(U3)、数据总线驱动器(U4)、锁存器(U10)。
专利摘要本实用新型公开一种自动导引车逻辑输入输出装置，基于CAN总线和DSP数字信号处理器结构，由DSP数字信号处理器、程序存储器、数据存储器、数据总线驱动器、CAN总线驱动器、I/O输入电路、I/O输出电路、电源转换电路组成，其中DSP数字信号处理器通过输入输出端与程序存储器、数据存储器、数据总线驱动器、I/O输入电路的光电耦合器、I/O输出电路中的锁存器连接；数据总线驱动器通过输入输出端与CAN总线驱动器相连；电源转换电路提供电压给其它器件。它通讯可靠、控制精确、处理及时、自主应对故障的位置，使新型位置控制装置布线简单，易于扩展，抗干扰能力强。
文档编号G01C21/26GK2877146SQ20052009377
公开日2007年3月7日 申请日期2005年11月23日 优先权日2005年11月23日
发明者曹智荀 申请人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司