基于spi的電磁閥控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電磁閥控制電路。本實(shí)用新型的目的是提供一種成本較低、穩(wěn)定性好和通信速度快的基于SPI的電磁閥控制電路。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種基于SPI的電磁閥控制電路，該控制電路包括CPLD、差分驅(qū)動(dòng)器、差分接收器和n個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器，其中CPLD產(chǎn)生SPI總線依次與差分驅(qū)動(dòng)器和差分接收器相連，差分接收器上通過(guò)SPI總線級(jí)聯(lián)n個(gè)所述電磁閥驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器上接若干電磁閥，其中n取正整數(shù)。本實(shí)用新型適用于基于SPI的電磁閥控制電路。
【專利說(shuō)明】基于SPI的電磁閥控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電磁閥控制電路，尤其是一種基于SPI的電磁閥控制電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，電磁閥控制一般采用單點(diǎn)控制或CAN控制。單點(diǎn)控制:如圖1所示，采用一路控制一個(gè)電磁閥的方法直接控制，具有以下缺點(diǎn):1、有多少電磁閥需要控制就需要有多少跟控制線和一根(或幾根)公共線，線材多，成本高；2、線材多了，容易引入干擾，容易干擾到控制CPU單元；3、線材多，接插件也多，絲襪機(jī)機(jī)油多、速度快，容易使線材松動(dòng)或者接觸不良使問(wèn)題增多。CAN控制:其框圖見(jiàn)圖2，采用CAN通信的方式，具有以下缺點(diǎn):1、CAN通信速度最大1M，有效數(shù)據(jù)的通信速率實(shí)際在512K左右，速度較低，電磁閥數(shù)量加多和機(jī)器速度加快的情況下，導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)增多，通信時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)，電磁閥數(shù)量大的話需要多路CAN才能滿足速度的要求；2、成本高，需要CAN的地方都需要有CPU，所以每塊CAN控制的電磁閥控制板都需要一個(gè)CPU和一個(gè)CAN物理芯片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種成本較低、穩(wěn)定性好和通信速度快的基于SPI的電磁閥控制電路。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于SPI的電磁閥控制電路，其特征在于:該控制電路包括CPLD、差分驅(qū)動(dòng)器、差分接收器和η個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器，其中CPLD產(chǎn)生SPI總線依次與差分驅(qū)動(dòng)器和差分接收器相連，差分接收器上通過(guò)SPI總線級(jí)聯(lián)η個(gè)所述電磁閥驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器上接若干電磁閥，其中η取正整數(shù)。
[0005]所述CPLD采用LCMX02-1200 ;差分驅(qū)動(dòng)器為AM26LS31 ;差分接收器為AM26LS32 ；電磁閥驅(qū)動(dòng)器采用L9826。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，且由于SPI的通信速率可達(dá)幾十Μ，通信速度快。本實(shí)用新型中使用TTL變差分傳輸，提高抗干擾性，穩(wěn)定性好。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單點(diǎn)控制框圖。
[0008]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中CAN控制框圖。
[0009]圖3為實(shí)施例中SPI控制框圖。
[0010]圖4為實(shí)施例中SPI控制電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖3所示，本實(shí)施例為一種基于SPI的電磁閥控制電路，包括CPLD(LCMX02-1200)、差分驅(qū)動(dòng)器(AM26LS31)、差分接收器(AM26LS32)和η個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器(L9826)，CPLD產(chǎn)生SPI總線依次與差分驅(qū)動(dòng)器和差分接收器相連，差分接收器上通過(guò)SPI總線級(jí)聯(lián)η個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器上可接8個(gè)電磁閥。
[0012]本例采用LATTICE公司的LCMX02-1200系列CPLD建立SPI接口，再由AM26LS31把TTL變成差分信號(hào)連接到氣閥控制板，氣閥控制板上再由AM26LS32把差分變成TTL的SPI接口信號(hào)，使用L9826把串行SPI轉(zhuǎn)為并行輸出到電磁閥。
[0013]此處使用TTL變差分傳輸，是為了抗干擾，因?yàn)槭褂秒姍C(jī)較多，比如伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)等，控制這類電機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾，如果使用TTL信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，則容易受到電磁干擾的影響，導(dǎo)致SPI輸出錯(cuò)誤。
[0014]這樣主控系統(tǒng)和氣閥控制板之間的主要連線主要只要使用CS (片選)，CLK (時(shí)鐘)，MOSI (SPI主機(jī)輸出)，MISO (SPI主機(jī)輸入)即可，當(dāng)然還需要一些電源線、地線等公共線。主控CPLD通過(guò)控制SPI寄存器發(fā)送電磁閥的輸出數(shù)據(jù)給氣閥控制板即可對(duì)幾百個(gè)電磁閥完成打開(kāi)和關(guān)閉的動(dòng)作。根據(jù)CPLD和SPI接收器件的不同，速度可以達(dá)到幾M甚至幾十M，完全可以保證實(shí)時(shí)控制(因?yàn)殡姶砰y的響應(yīng)速度至少也是mS級(jí))。[0015]本實(shí)施例的具體電路見(jiàn)圖4XPLD LCMX02-1200產(chǎn)生SPI信號(hào)，包括CS(spi片選)，CLK (spi時(shí)鐘)、MIS0 (spi主輸入)、MOSI (spi主輸出)。經(jīng)過(guò)TTL轉(zhuǎn)差分芯片AM26LS31把CS、CLK、MOSI轉(zhuǎn)為差分信號(hào)發(fā)送出去；在電磁閥控制控制端使用AM26LS32把差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)CS、CLK、M0SI信號(hào)送入L9826驅(qū)動(dòng)器；L9826變成OUTl~0UT8 8個(gè)并行輸出口，驅(qū)動(dòng)8個(gè)電磁閥。并且L9826驅(qū)動(dòng)器再由SO (SPI級(jí)聯(lián)串行輸出口)，把主機(jī)的MOSI信號(hào)，在CLK時(shí)鐘信號(hào)控制下送到下一片L9826驅(qū)動(dòng)器，理論上可以級(jí)聯(lián)無(wú)數(shù)個(gè)L9826驅(qū)動(dòng)器，達(dá)到擴(kuò)展并行輸出的目的。
[0016]AM26LS31 管腳描述:
[0017]IA~4A:TTL電平信號(hào)輸入端；
[0018]1Y^4Y:對(duì)應(yīng)1Α~4Α的TTL電平轉(zhuǎn)差分正信號(hào)輸出端；
[0019]1Ζ^4Ζ:對(duì)應(yīng)1Α~4Α的TTL電平轉(zhuǎn)差分負(fù)信號(hào)輸出端。
[0020]AM26LS32 管腳描述:
[0021]IA~4Α:對(duì)應(yīng)1Υ~4Υ的TTL電平信號(hào)輸出端；
[0022]1Y-4Y:差分正信號(hào)輸入端；
[0023]1Z-4Z:差分負(fù)信號(hào)輸入端。
[0024]L9826管腳描述:
[0025]OUT1-OUT8:并行輸出端；
[0026]CS, CLK, SI, SO:分別為 SPI 片選、SPI 時(shí)鐘、SPI 輸入、SPI 輸出。
[0027]L9826的0UT1~0UT8可以分別控制8路電磁閥，這樣2片L9826即可控制16路電磁閥。如在絲襪機(jī)上需要使用比較多的電磁閥來(lái)控制，一般都需要100多個(gè)，采用本實(shí)施例方法，使用20片L9826即可控制20*8=160路電磁閥。當(dāng)然為了通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾，此處的CS (片選)、CLK (SPI的書(shū)中)、SI (數(shù)據(jù)輸入)、SO (數(shù)據(jù)輸出)均可用差分芯片轉(zhuǎn)為差分信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
【權(quán)利要求】
1.一種基于SPI的電磁閥控制電路，其特征在于:該控制電路包括CPLD、差分驅(qū)動(dòng)器、差分接收器和η個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器，其中CPLD產(chǎn)生SPI總線依次與差分驅(qū)動(dòng)器和差分接收器相連，差分接收器上通過(guò)SPI總線級(jí)聯(lián)η個(gè)所述電磁閥驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)器上接若干電磁閥,其中η取正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SPI的電磁閥控制電路，其特征在于:所述CPLD采用LCMX02-1200 ;差分驅(qū)動(dòng)器為AM26LS31 ;差分接收器為AM26LS32 ;電磁閥驅(qū)動(dòng)器采用L9826。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203397144SQ201320391342
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】毛碧會(huì), 謝平 申請(qǐng)人:杭州佳谷數(shù)控技術(shù)有限公司