工业级-高性能多轴运动控制板（基于STM32F103VBT6）

高性能多轴运动控制板（基于STM32F103VBT6）

1.项目简介

• 该多轴运动控制板采用STM32F103VBT6 72MHz主频处理器，支持DC 24V输入，并采用TI高效电源方案，具备反接保护功能，确保系统稳定可靠。
• 核心功能特点：
  1. 通讯接口丰富
     • 全隔离RS485、CAN总线，抗干扰能力强
     • 网络接口（RJ45输出），支持远程控制和数据传输
  2. 强大的驱动能力
     • 支持6路高压继电器（220V/10A交流电或24V低压电控制）
     • 提供多个24V/12V低压继电器，可灵活控制外部设备
  3. 高精度运动控制
     • 6路步进电机接口（2路可复用），支持全隔离PWM信号输出，提升抗干扰能力
     • 电机信号隔离，确保设备稳定运行
  4. 工业级数字/模拟输入
     • 16路全隔离NPN传感器输入，适应复杂工业环境
     • 4路12位ADC，支持温度、压力等模拟量检测
  5. 宽电压适应及保护
     • 24V电源输入，TI高效稳压方案，多重保护设计（防反接、过压、过流）
  6. 环境适应性
     • 符合GB/T2423.1/2高低温试验标准
     • 通过GB/T10125盐雾试验（96小时）
• 应用领域：
  • 自动化设备
  • 数控机床
  • 机器人控制
  • 生产线智能控制

2. 电路简介

• DCDC电路

  1. 电源输入：使用 SB1045L 进行防反接保护，并且使用多个电解电容滤波

2. 使用 TPS5430 进行两级降压。

3. 使用AMS1086 大功率LDO为主控进行供电

• 主控电路：主控采样 STM32F103VBT6 ，并且引出必要接口。如下为 Cubemx配置。

• 通信接口

  • CAN采用 SIT1050T ，因为内部使用。并没有采用隔离方案。

• 485因为需要采集外部气象设备等，添加隔离电路。

• 网口采用 SPI驱动的 W5500

• 高压继电器

  • 高压继电器需要控制220V交流输入，当然也可以控制24V直流。使用2003 驱动继电器。并且继电器输入有状态指示灯显示。

• NPN传感器输入

  • NPN传感器使用 LTV-247 光耦进行隔离，使用24V输入进行供电。并且在传感器输入时，状态指示灯显示。

• 标准步进电机驱动接口

  • 使用EL357N 低速光耦隔离使能和方向引脚，使用TLP2362 隔离PWM输出。电平范围为0~5V。支持市面上所有步进电机。

• 因为有部分低压设备需要控制，这里也使用继电器控制。与高压继电器相同。

3.控制程序

• 暂时本程序有部分公司数据，需要进行脱敏，开源需要点时间。。。。
• 如果有确认需要程序，可以联系我。我可以提供部分模块。

4.环境实验

• 本控制板已经通过-45℃~+85℃环境试验。
• 本控制板已经通过军标盐雾试验（全部覆盖三防漆）。
• 本控制版从24年设计以来，已经运行300天。无发现硬件BUG。