用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板，將機(jī)器視覺系統(tǒng)常用的工業(yè)相機(jī)接口電路、光源控制電路、單片機(jī)、編碼器信號(hào)采集電路、數(shù)字信號(hào)輸入電路、數(shù)字信號(hào)輸出電路和模塊化電腦集成在一起，構(gòu)建成一套資源豐富、高度集成的通用控制板，大幅度提高機(jī)器視覺系統(tǒng)的開發(fā)效率及其可靠性。
【專利說明】用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器視覺系統(tǒng)控制板領(lǐng)域，具體為一種用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器視覺技術(shù)的不斷成熟，機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。特別是在許多人類視覺無法感知的場(chǎng)合，如在精確定量感知，高速檢測(cè)判定、危險(xiǎn)場(chǎng)景感知和不可見物體感知等情況下，機(jī)器視覺技術(shù)更顯示出無可比擬的優(yōu)越性。其中，基于PC的機(jī)器視覺系統(tǒng)具有配置靈活、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大、方便二次開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，是目前主要的機(jī)器視覺系統(tǒng)開發(fā)方式。
[0003]基于PC的機(jī)器視覺系統(tǒng)開發(fā)需要用到計(jì)算機(jī)、工業(yè)相機(jī)、光源、各種外設(shè)接口等，以往的開發(fā)方式是選用標(biāo)準(zhǔn)工控板或工控機(jī)配合圖像采集卡、光源控制器、各種接口模塊來實(shí)現(xiàn)，各個(gè)模塊之間需要通過接插件或電纜進(jìn)行連接。這種結(jié)構(gòu)方式安裝復(fù)雜、體積較大，同樣也很難保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。另外，各型號(hào)的工控板在電氣及結(jié)構(gòu)上差異較大，很不利于將來系統(tǒng)的升級(jí)。
[0004]COM Express模塊是一種高度集成的通用計(jì)算機(jī)模塊,可以安裝在客戶自己設(shè)計(jì)的、針對(duì)特殊應(yīng)用的載板上。COM Express模塊通過接插件與載板相連,在載板上只需引出系統(tǒng)需要的接口，其它不需要的接口可以不做處理，使產(chǎn)品顯得緊湊。由于COM Express模塊采用了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)廠家提供的模塊能夠相互兼容，未來的硬件升級(jí)只需要簡(jiǎn)單地更換COM Express模塊即可，大大降低了系統(tǒng)的升級(jí)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提供了一種用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0007]用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板，其特征在于:包括有COM Express模塊、載板，所述載板包括單片機(jī)、CPLD,所述單片機(jī)與COM Express模塊連接,單片機(jī)上接入有相機(jī)觸發(fā)電路，相機(jī)觸發(fā)電路接入用工業(yè)相機(jī)接口，所述工業(yè)相機(jī)接口亦與COM Express模塊連接，所述CPLD與單片機(jī)連接，CPLD接入有數(shù)字信號(hào)輸入電路、編碼器信號(hào)采集電路、數(shù)字信號(hào)輸出電路、光源控制電路，所述工業(yè)相機(jī)接口與光源控制電路連接。
[0008]所述的用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板，其特征在于:所述載板還包括有液晶屏接口、觸摸屏接口、USB接口、固體硬盤，所述液晶屏接口、觸摸屏接口、USB接口、固體硬盤分別接入COM Express模塊。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]將機(jī)器視覺系統(tǒng)常用的工業(yè)相機(jī)接口電路、光源控制電路、單片機(jī)、編碼器信號(hào)采集電路、數(shù)字信號(hào)輸入電路、數(shù)字信號(hào)輸出電路和模塊化電腦集成在一起，構(gòu)建成一套資源豐富、高度集成的通用控制板，大幅度提高機(jī)器視覺系統(tǒng)的開發(fā)效率及其可靠性。[0011]由于采用的是符合COMExpress標(biāo)準(zhǔn)的通用計(jì)算機(jī)模塊，各生產(chǎn)廠家提供的模塊能夠相互兼容，未來的硬件升級(jí)只需要簡(jiǎn)單地更換COM Express模塊即可，大大降低了系統(tǒng)的升級(jí)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的電路框圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)物的正面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示。用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板，包括有COM Express模塊、載板，載板包括單片機(jī)、CPLD，單片機(jī)與COM Express模塊連接，單片機(jī)上接入有相機(jī)觸發(fā)電路，相機(jī)觸發(fā)電路接入用工業(yè)相機(jī)接口，工業(yè)相機(jī)接口亦與COM Express模塊連接，CPLD與單片機(jī)連接，CPLD接入有數(shù)字信號(hào)輸入電路、編碼器信號(hào)采集電路、數(shù)字信號(hào)輸出電路、光源控制電路，工業(yè)相機(jī)接口與光源控制電路連接。
[0015]載板還包括有液晶屏接口、觸摸屏接口、USB接口、固體硬盤，所述液晶屏接口、觸摸屏接口、USB接口、固體硬盤分別接入COM Express模塊。
[0016]本實(shí)用新型主要由符合COM Express標(biāo)準(zhǔn)的通用計(jì)算機(jī)模塊以及以單片機(jī)為核心的載板組成。COM Express模塊通過自帶的接插件與載板相連，主要用于操作系統(tǒng)以及上位機(jī)軟件的運(yùn)行。載板用于COM Express模塊的外圍擴(kuò)展，主要包括單片機(jī)、CPLD、編碼器信號(hào)采集電路、工業(yè)相機(jī)接口電路、光源控制電路、相機(jī)觸發(fā)電路、數(shù)字信號(hào)輸入電路、數(shù)字信號(hào)輸出電路、固態(tài)硬盤、液晶屏接口等大量外設(shè)資源。載板對(duì)外接口采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)連接器，將載板提供的工業(yè)相機(jī)接口、數(shù)字信號(hào)輸入接口、數(shù)字信號(hào)輸出接口、通訊接口等外設(shè)資源引出，開發(fā)人員在進(jìn)行機(jī)器視覺系統(tǒng)開發(fā)時(shí)可根據(jù)系統(tǒng)需求選擇使用相應(yīng)的外設(shè)資源。
[0017]COM Express模塊用于操作系統(tǒng)以及上位機(jī)軟件的運(yùn)行；單片機(jī)負(fù)責(zé)執(zhí)行上位機(jī)軟件的控制命令，包括讀取編碼器相位、控制工業(yè)相機(jī)拍照、與外圍系統(tǒng)通訊等；CPLD用于單片機(jī)IO資源的擴(kuò)展；工業(yè)相機(jī)接口用于連接工業(yè)相機(jī)，包含通訊信號(hào)、光源電源信號(hào)及光源觸發(fā)信號(hào)；相機(jī)觸發(fā)電路用于控制工業(yè)相機(jī)在指定時(shí)間拍照；編碼器信號(hào)采集電路用于單片機(jī)讀取外圍編碼器相位并傳送給COM Express模塊,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外圍系統(tǒng)的相位同步；數(shù)字信號(hào)輸出電路用于系統(tǒng)向外部發(fā)送剔除信號(hào)、故障信號(hào)等；數(shù)字信號(hào)輸入電路用于外部同步信號(hào)、控制信號(hào)等信號(hào)的采集；光源控制電路用于為外部光源提供恒流源并控制光源的開關(guān)，系統(tǒng)可以只在拍照時(shí)才打開光源，其它時(shí)間關(guān)閉光源，從而保證光源的穩(wěn)定性；固態(tài)硬盤用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)及上位機(jī)軟件；液晶屏接口用于COM Express模塊與液晶屏的連接；觸摸屏接口用于COM Express模塊與觸摸屏的連接；USB接口用于連接鼠標(biāo)鍵盤等USB設(shè)備。
[0018]在圖2中，COM Express模塊I通過自帶的連接器和安裝孔與載板2固定安裝。固態(tài)硬盤3通過自帶的連接器和安裝孔與載板2固定安裝。載板2上包含了 VGA顯示器接口4、LVDS液晶顯示接口 5、觸摸屏接口 6、JTAG編程接口 7、USB接口 8、數(shù)字信號(hào)及通訊接口
9、工業(yè)相機(jī)接口 10。
【權(quán)利要求】
1.用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板，其特征在于:包括有COMExpress模塊、載板，所述載板包括單片機(jī)、CPLD,所述單片機(jī)與COM Express模塊連接,單片機(jī)上接入有相機(jī)觸發(fā)電路，相機(jī)觸發(fā)電路接入用工業(yè)相機(jī)接口，所述工業(yè)相機(jī)接口亦與COM Express模塊連接,所述CPLD與單片機(jī)連接，CPLD接入有數(shù)字信號(hào)輸入電路、編碼器信號(hào)采集電路、數(shù)字信號(hào)輸出電路、光源控制電路，所述工業(yè)相機(jī)接口與光源控制電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器視覺系統(tǒng)的通用控制板，其特征在于:所述載板還包括有液晶屏接口、觸摸屏接口、USB接口、固體硬盤，所述液晶屏接口、觸摸屏接口、USB接口、固體硬盤分別接入COMExpress模塊。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203812027SQ201320869533
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】顏魏偉, 徐洋, 張義偉 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所