一种用于伺服电机控制应用的核心扩展电路的制作方法

本技术涉及伺服电机控制应用，尤其涉及一种用于伺服电机控制应用的核心扩展电路。

背景技术：

1、在伺服电机控制应用中，其伺服电机的核心扩展板电路在使用过程中存在电压稳定性低，且电路在使用过程中会产生静电和雷击浪涌等情况，在出现静电和雷击浪涌等情况时缺少防护措施，使用稳定性低，不能满足使用需求，综合上述情况，因此我们提出了一种用于伺服电机控制应用的核心扩展电路。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于伺服电机控制应用的核心扩展电路。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种用于伺服电机控制应用的核心扩展电路，包括主控板和核心扩展板，所述主控板和核心扩展板通过串口线uart_tx和uart_rx实现通讯，所述核心扩展板包括模拟量采样电路、输入/出接口电路和rs485通讯电路，核心扩展板从主控板获取24v iso隔离电源和5v iso隔离电源，主控板内置有主控芯片mcu，主控芯片mcu上设有ad采样口ad1_mcu和ad采样口ad0_mcu。

4、优选的，所述模拟量采样电路包括接口jp1、接口jp2和多级运算放大器u13，接口jp2的引脚1与5v iso隔离电源电性连接，接口jp2的引脚1电性连接有电容c5的一端，电容c5的另一端和接口jp2的引脚3均电性连接有g-iso隔离地，接口jp2的引脚2电性连接有电阻r30的一端，电阻r30的另一端电性连接有电阻r31的一端和电阻r34的一端，电阻r34的另一端电性连接有g-iso隔离地，电阻r31的另一端电性连接有电容c7的一端，电阻r31的另一端与主控芯片mcu上的ad采样口ad0_mcu电性连接，电容c7的另一端电性连接有g-iso隔离地；

5、所述接口jp1的引脚2电性连接有tvs管d22的负极和保险丝f5的一端，保险丝f5的另一端与24v iso隔离电源电性连接，tvs管d22的正极电性连接有g-iso隔离地，接口jp1的引脚1电性连接有电阻r32的一端和电阻r40的一端，电阻r40的另一端电性连接有电阻r11的一端，电阻r11的另一端电性连接有g-iso隔离地，电阻r40的另一端与多级运算放大器u13的引脚5电性连接，多级运算放大器u13的引脚7电性连接有电阻r43的一端，多级运算放大器u13的引脚6和电阻r43的另一端电性连接有同一个电阻r13的一端，电阻r13的另一端和电阻r32的另一端均电性连接有g-iso隔离地，多级运算放大器u13的引脚4与5v iso隔离电源电性连接，多级运算放大器u13的引脚1电性连接有电阻r44的一端，电阻r44的另一端与多级运算放大器u13的引脚2电性连接，多级运算放大器u13的引脚2电性连接有电阻r45的一端，多级运算放大器u13的引脚3电性连接有电阻r46的一端和电阻r47的一端，电阻r47的另一端电性连接有g-iso隔离地，多级运算放大器u13的引脚12和引脚11均电性连接有g-iso隔离地，多级运算放大器u13的引脚10电性连接有电阻r48的一端，多级运算放大器u13的引脚9电性连接有电阻r12的一端，电阻r12的另一端电性连接有g-iso隔离地，多级运算放大器u13的引脚8电性连接有电阻r75的一端，电阻r75的另一端与电阻r12的一端电性连接，多级运算放大器u13的引脚8还与主控芯片mcu上的ad采样口ad1_mcu电性连接。

6、优选的，所述输入/出接口电路包括输入检测端口j5、输入检测端口j6、npn型输出端口j4和pnp型输出端口j3，所述输入检测端口j5的引脚2电性连接有g-iso隔离地，输入检测端口j5的引脚1电性连接有指示灯d14的一端，指示灯d14的另一端电性连接有电阻r4的一端，电阻r4的另一端电性连接有电容c19的一端和电阻r3的一端，电容c19的另一端和电阻r3的另一端均与24v iso隔离电源电性连接，电阻r4的一端还电性连接有隔离光耦u10的引脚2，电容c19的另一端和电阻r3的另一端均与隔离光耦u10的引脚1电性连接，隔离光耦u10的引脚3电性连接有主控芯片mcu的引脚mcu_int1、电阻r59的一端和电容c29的一端，电阻r59的另一端与5v iso隔离电源电性连接，隔离光耦u10的引脚4和电容c29的另一端均电性连接有g-iso隔离地；

7、所述输入检测端口j6的引脚2电性连接有g-iso隔离地，输入检测端口j6的引脚1电性连接有指示灯d8的一端，指示灯d8的另一端电性连接有电阻r17的一端，电阻r17的另一端电性连接有电容c2的一端和电阻r16的一端，电容c2的另一端和电阻r16的另一端均与24v iso隔离电源电性连接，电阻r17的一端还电性连接有隔离光耦u3的引脚2，电容c2的另一端和电阻r16的另一端均与隔离光耦u3的引脚1电性连接，隔离光耦u3的引脚3电性连接有主控芯片mcu的引脚mcu_int2、电阻r15的一端和电容c3的一端，电阻r15的另一端与5viso隔离电源电性连接，隔离光耦u3的引脚4和电容c3的另一端均电性连接有g-iso隔离地；

8、所述npn型输出端口j4的引脚1与24v iso隔离电源电性连接，npn型输出端口j4的引脚2电性连接有三极管q8的集电极，三极管q8的基极电性连接有电阻r148的一端和电阻r146的一端，电阻r148的另一端和三极管q8的发射极均电性连接有g-iso隔离地，电阻r146的另一端电性连接有隔离光耦u2的引脚4，隔离光耦u2的引脚3与24v iso隔离电源电性连接，隔离光耦u2的引脚1电性连接有电阻r145的一端，电阻r145的另一端与5v iso隔离电源电性连接，隔离光耦u2的引脚2电性连接有主控芯片mcu的引脚mcu_out1；

9、所述pnp型输出端口j3的引脚2电性连接有g-iso隔离地，pnp型输出端口j3的引脚1电性连接有保险丝f7的一端，保险丝f7的另一端电性连接有三极管q2的集电极，三极管q2的基极电性连接有电阻r36的一端和电阻r37的一端，电阻r37的另一端和三极管q2的发射极均与24v iso隔离电源电性连接，电阻r36的另一端电性连接有隔离光耦u5的引脚3，隔离光耦u2的引脚4电性连接有g-iso隔离地，隔离光耦u5的引脚2电性连接有电阻r35的一端，电阻35的另一端电性连接有主控芯片mcu的引脚mcu_out2，隔离光耦u5的引脚1与5v iso隔离电源电性连接。

10、优选的，所述rs485通讯电路包括协议转换芯片u28、接口j7、协议转换芯片u1和接口j8，所述协议转换芯片u28的引脚1电性连接有电阻r26的一端，电阻r26的另一端与主控板电性连接，协议转换芯片u28的引脚2和引脚3电性连接有三极管q1的集电极，三级管q1的集电极还电性连接有电阻r20的一端，电阻r20的另一端与5v iso隔离电源电性连接，三极管q1的基极电性连接有电阻r21的一端和电阻r23的一端，电阻r21的另一端电性连接有电阻r28的一端，协议转换芯片u28的引脚4与电阻r28的一端电性连接，电阻r28的另一端与主控板电性连接，电阻r23的另一端和三极管q1的发射极均电性连接有g-iso隔离地，协议转换芯片u28的引脚8电性连接有5v iso隔离电源和电容c89的一端，电容c89的另一端电性连接有g-iso隔离地，协议转换芯片u28的引脚7电性连接有电阻r18的一端，电阻r18的一端还与接口j7的引脚1电性连接，协议转换芯片u28的引脚6和接口j7的引脚2均与电阻r18的另一端电性连接，协议转换芯片u28的引脚5电性连接有g-iso隔离地；

11、所述协议转换芯片u1的引脚2和引脚3均电性连接有主控芯片mcu的引脚rs485_en，协议转换芯片u1的引脚8电性连接有5v iso隔离电源和电容c1的一端，电容c1的另一端电性连接有g-iso隔离地，协议转换芯片u1的引脚7电性连接有保险丝f1的一端，保险丝f1的另一端电性连接有tvs管d6的一端和tvs管d3的一端，tvs管d6的另一端电性连接有g-iso隔离地，协议转换芯片u1的引脚6电性连接有保险丝f4的一端，保险丝f4的另一端电性连接有tvs管d7的一端，tvs管d7的另一端和协议转换芯片u1的引脚5均电性连接有g-iso隔离地，tvs管d7的一端还与tvs管d3的另一端电性连接，接口j8的引脚1和引脚2分别与tvs管d3的一端和另一端电性连接。

12、优选的，所述保险丝f5为自恢复保险丝，接口jp1的引脚1可提供0-20ma模拟电流量输入检测，接口jp2的引脚2可提供0-5v的模拟电压量输入检测。

13、优选的，所述电容c29和电容c3均为滤波消抖电容，保险丝f7为自恢复保险丝。

14、优选的，所述电阻r18为rs485终端匹配电阻，接口j7可用于与显示模组的通讯交互，保险丝f1和保险丝f4均为自恢复保险丝。

15、与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

16、本实用新型通过模拟量采样电路、输入/出接口电路以及rs485通讯电路的设置，能够对核心扩展板输出的电压进行采样调整，使得输出的电压为稳定的电压，且能够对电路进行短路保护，可对电路中产生的静电、雷击浪涌等情况进行有效的防护，提高核心扩展板电路的使用稳定性。