用于智能装备的控制器电路的制作方法

本实用新型属于智能装备技术领域，具体涉及一种用于智能装备的控制器电路。

背景技术：

随着传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求，智能装备受到越来越多的重视。智能装备是指具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备，智能装备是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。智能装备可以用于大型智能工程机械、高效农业机械、智能机床产线、智能印刷设备、自动化纺织机械、环保机械、煤炭机械、冶金机械等，可以实现各种制造过程自动化、智能化和精益化，带动整体智能装备水平的提升。

但是现有的智能装备大都对应多个控制器，不仅成本高，而且不便于控制，因此，如何提出一种通用的智能装备控制器的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的智能装备控制器成本高并且不便于控制的问题，本实用新型提供了一种用于智能装备的控制器电路，所述控制器电路包括控制单元、存储单元以及通讯单元，所述通讯单元与所述智能装备连接；

所述控制单元用于根据所述存储单元发送的数据生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述通讯单元；

所述存储单元用于存储所述通讯单元发送的数据，并将所述通讯单元发送的数据转发至所述控制单元；

所述通讯单元用于接收所述控制信号，并将所述控制信号发送至所述智能装备，以便所述智能装备根据所述控制信号执行相应的操作。

在上述方案的优选技术方案中，所述控制单元包括RK3288芯片。

在上述方案的优选技术方案中，所述存储单元包括第一存储模块和第二存储模块，所述第一存储模块用于存储所述控制单元生成所述控制信号所需的数据，所述第二存储模块用于存储所述通讯单元发送的数据。

在上述方案的优选技术方案中，所述第一存储模块为DDR3存储器，所述第二存储模块为MRAM存储器。

在上述方案的优选技术方案中，所述通讯单元包括Ethernet控制器，所述Ethernet控制器为采用EtherCAT协议通讯的控制器。

在上述方案的优选技术方案中，所述控制器电路还包括数字信号处理单元，所述数字信号处理单元与所述控制单元连接，所述数字信号处理单元用于获取预先与所述数字信号处理单元通信连接的外部设备发送的第一数字信号，并将所述第一数字信号转发至所述控制单元，所述数字信号处理单元用于接收所述控制单元根据所述第一数字信号生成的第二数字信号，并将所述第二数字信号转发至所述外部设备。

在上述方案的优选技术方案中，所述数字信号处理单元包括控制模块、输入模块以及输出模块，所述输入模块和输出模块分别与所述控制模块连接，所述控制模块与所述控制单元连接；

所述输入模块用于获取所述外部设备发送的第一数字信号，并将所述第一数字信号转发至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述第一数字信号，并将所述第一数字信号转发至所述控制单元；

所述输出模块用于接收所述第二数字信号，并将所述第二数字信号转发至所述外部设备。

在上述方案的优选技术方案中，所述输入模块和输出模块分别与所述控制模块通过光耦合器连接，所述控制模块与所述控制单元通过SPI接口连接，所述第一数字信号和第二数字信号均为24路数字信号。

在上述方案的优选技术方案中，所述控制模块包括STM32F407ZET6芯片。

在上述方案的优选技术方案中，所述控制器电路还包括外设单元，所述外设单元与所述控制单元连接，所述外设单元包括显示屏、触摸屏以及USB拓展接口。

与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的用于智能装备的控制器电路，包括控制单元、存储单元以及通讯单元，通讯单元与智能装备连接，通讯单元向存储单元发送数据，存储单元将通讯单元发送的数据发送至控制单元，控制单元根据接收到的数据生成控制信号，并将控制信号发送至通讯单元，智能装备接收控制信号，并根据控制信号执行相应的操作，通讯单元可以只通过一根网线与智能装备的多台驱动设备连接，连接简易、成本低，便于控制。

2、本实用新型提供的用于智能装备的控制器电路，还可以包括数字信号处理单元，数字信号处理单元可以将预先与数字信号处理单元通信连接的外部设备发送的第一数字信号发送至控制单元，数字信号处理单元再将控制单元根据第一数字信号生成的第二数字信号发送至外部设备，实现对数字信号的处理，拓展了用于智能装备的控制器电路的应用领域。

3、本实用新型提供的用于智能装备的控制器电路还可以包括外设单元，外设单元可以包括显示屏、触摸屏、USB拓展接口等，丰富了用于智能装备的控制器电路的功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的第一种用于智能装备的控制器电路的主要结构示意图；

图2为本实用新型实施例的第二种用于智能装备的控制器电路的主要结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

在实际应用中，智能装备大都对应多个控制器，多个控制器协同控制智能装备，多个控制器往往是分别与智能装备连接，连接繁琐，不仅成本高，而且不便于控制，基于此，本实用新型提供一种通用的用于智能装备的控制器电路来解决上述问题。

参阅附图1，图1示例性地示出了本实施例中第一种用于智能装备的控制器电路的主要结构。如图1所示，本实施例中第一种用于智能装备的控制器电路主要包括控制单元11、存储单元12以及通讯单元13，通讯单元13与智能装备14连接。

具体地，控制单元11可以用于根据存储单元12发送的数据生成控制信号，并将控制信号发送至通讯单元13。控制单元11可以接收存储单元12发送的数据，并对数据进行运算处理生成控制信号，将控制信号直接发送给通讯单元13。实际应用中，控制单元11可以包括RK3288芯片，RK3288芯片是内核为4核的Cortex-A17处理器，主频可达1.8GHZ，具有丰富的外设接口，包括SPI、UART、LVDS以及USB等等，RK3288芯片具有高性能、低功耗以及成本低的优势。

存储单元12可以用于存储通讯单元13发送的数据，并将通讯单元13发送的数据转发至控制单元11。在实际应用中，存储单元12可以包括第一存储模块和第二存储模块，第一存储模块可以用于存储控制单元11生成控制信号所需的数据，第二存储模块可以用于存储通讯单元13发送的数据。第一存储模块可以为DDR3存储器，第二存储模块可以为MRAM存储器。

DDR3(Dual Data Rate 3，同步动态随机存取)存储器可以用于暂时存放控制单元11运算所需的运算数据，以及可以与外部存储器交换的数据，将控制单元11运算所需的运算数据暂时存放在DDR3存储器可以减轻控制单元11的存储压力，并且有利于加快控制单元11的运算速度。DDR3存储器可以是在控制单元11自带的存储器的基础上外加4片128M*16bit的存储器，可以相当于1GB的内存。

MRAM(Magnetic Random Access Memory，磁性随机存储)存储器拥有静态随机存储器的高速读取和写入能力，以及动态随机存储器的高集成度，可以实现无限次地重复写入，在控制器掉电后MRAM存储的数据仍可以保留。MRAM存储器可以存储通讯单元13以及其他向控制单元11发送的数据。

通讯单元13可以用于接收控制信号，并将控制信号发送至智能装备14，以便智能装备14根据控制信号执行相应的操作。在本实施例中，智能装备14是指具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备，如自动化纺织机械、智能机床等等，智能装备14可以与通讯单元13连接，并根据通讯单元13发送的控制信号执行相应的操作。

为了说明的方便，本实用新型实施例以智能装备14为自动化纺织机械为例进行说明，虽然本实用新型实施例是以自动化纺织机械为例进行说明，但是本实用新型的智能装备14还可以是其他具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备，本实用新型在此不做限定。

本实施例中，通讯单元13可以包括Ethernet控制器，Ethernet控制器为采用EtherCAT协议通讯的控制器。EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种基于以太网的开发构架的实时工业现场总线通讯协议，EtherCAT以太网为基础，发送标准的以太网数据帧，具有高性能、拓扑结构灵活、应用容易、低成本、高精度设备同步、以及热插拔等特点。在实际应用中，通讯单元13可以只通过一根网线与多台驱动设备连接，实现对智能装备14的控制。

具体地，以自动化纺织机械为例进行说明，自动化纺织机械可以将自身参数发送至通讯单元13，通讯单元13接收到自动化纺织机械发送的参数后，将其转发至存储单元12，存储单元12存储自动化纺织机械的参数数据，待控制单元11执行完当前任务准备执行下一任务时，存储单元12将参数数据发送至控制单元11，控制单元11根据参数数据生成相应的控制信号，将控制信号发送至通讯单元13，通讯单元13通过网线将控制信号发送至自动化纺织机械的多台驱动设备，每台驱动设备根据接收到的控制信号执行相应的操作，如对衣物进行缝补、裁剪等操作，从而可以实现只通过一根网线控制多台驱动设备，连接简易、成本低，便于控制。

参阅附图2，图2示例性地示出了本实施例中第二种用于智能装备的控制器电路的主要结构。如图2所示，本实施例中第二种用于智能装备的控制器电路主要包括控制单元11、数字信号处理单元21以及外设单元22，数字信号处理单元21和外设单元22均与控制单元11连接。

具体地，数字信号处理单元21用于获取预先与数字信号处理单元21通信连接的外部设备23发送的第一数字信号，并将第一数字信号转发至控制单元11，数字信号处理单元21用于接收控制单元11根据第一数字信号生成的第二数字信号，并将第二数字信号转发至外部设备23。

数字信号处理单元21可以包括控制模块、输入模块以及输出模块，输入模块和输出模块分别与控制模块连接，控制模块与控制单元11连接；其中，输入模块用于获取预先与数字处理单元通信连接的外部设备23发送的第一数字信号，并将第一数字信号发送至控制模块；控制模块用于接收第一数字信号，并将第一数字信号转发至控制单元11；输出模块用于接收第二数字信号，并将第二数字信号转发至外部设备23。

具体地，输入模块和输出模块可以分别与控制模块通过光耦合器连接，控制模块与控制单元11可以通过SPI接口连接，第一数字信号和第二数字信号可以为24路数字信号，控制模块可以包括STM32F407ZET6芯片。

外设单元22可以包括显示屏、触摸屏、USB拓展接口、键盘、鼠标、U盘等等，外设单元22可以直接与控制单元11连接，实现数据的交互。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。