一种手持编程器结构简单、成本较低、维护方便

shangdawei · 发表于 2017-4-10 00:00:09

本实用新型公开了一种手持编程器，包括微处理器、按键输入模块、串口通讯模块、线性电源模块、液晶显示模块、数据存储模块和蜂鸣器电路，微处理器分别与按键输入模块、串口通讯模块、液晶显示模块、数据存储模块和蜂鸣器电路连接，微处理器用于计算处理数据信息，按键输入模块用于获取用户的按键动作，实现数据和控制命令的输入，串口通讯模块用于获取工作台各电机轴的实时位置，液晶显示模块用于显示数据或图形的点阵数据，数据存储模块用于存储用户的写入数据，蜂鸣器电路用于将用户的操作以声音的形式反馈给操作者，线性电源模块用于向各模块提供电源。结构简单、成本较低、维护方便；人机界面友好，操作简便；能有效抵抗外部干扰。
说明
一种手持编程器
技术领域

[0001 ]本实用新型涉及运动控制技术领域，具体涉及一种手持编程器。

背景技术

[0002] 在运动控制领域中，通常采用上位机+PCI运动控制卡、上位机+USB接口运动控制卡方式实现运动控制，此时需要使用到上位机的计算和控制能力。但某些自带轨迹分析和速度规划功能的控制系统，能够不依赖于上位机的计算和控制能力，能脱机独立运行，此时仅需要一个手持编程器，能实现轨迹关键点记录、加工文件生成和管理、参数设置、运行操作和状态指示等简单功能，即可实现整个脱机运动控制系统的全套功能。

[0003]在现有的众多运动控制产品中，大多以通用运动控制卡的形式呈现，需要客户使用VB、VC/C++等编程语言，调用运动控制系统生产厂家封装好的底层运动函数，以实现整套运动控制方案。而在现实使用中，有着众多的中小企业甚至大型的制造型企业，需要使用运动控制功能去实现自动化方案，但却没有自己的编程能力，无法使用各种高级语言编程去对接通用运动控制系统，也就无法实现自己的自动化方案。

实用新型内容

[0004] 有鉴于此，本实用新型提出的一种手持编程器，可以通过简单地记录运动轨迹中的关键点，配合自带轨迹分析和速度规划功能的运动控制器，即可实现整套运动控制方案。

[0005]本实用新型通过以下技术手段解决上述问题:

[0006] —种手持编程器，包括微处理器、按键输入模块、串口通讯模块、线性电源模块、液晶显示模块、数据存储模块和蜂鸣器电路，所述微处理器分别与所述按键输入模块、所述串口通讯模块、所述液晶显示模块、所述数据存储模块和所述蜂鸣器电路连接，所述微处理器用于计算处理数据信息，所述按键输入模块用于获取用户的按键动作，实现数据和控制命令的输入，所述串口通讯模块用于获取工作台各电机轴的实时位置，所述液晶显示模块用于显示数据或图形的点阵数据，所述数据存储模块用于存储用户的写入数据，所述蜂鸣器电路用于将用户的操作以声音的形式反馈给操作者，所述线性电源模块与所述微处理器、所述按键输入模块、所述串口通讯模块、所述液晶显示模块、所述数据存储模块和蜂鸣器电路连接，用于向其提供电源。

[0007]进一步地，所述手持编程器还包括按键保护模块，所述按键保护模块分别连接外接键盘和所述按键输入模块，用于保护所述按键输入模块。

[0008]进一步地，所述手持编程器还包括接口保护模块，所述接口保护模块分别连接通讯接口和所述串口通讯模块，用于保护所述串口通讯模块。

[0009]进一步地，所述手持编程器还包括电源保护模块，所述电源保护模块分别连接电源接口和所述线性电源模块，用于保护所述线性电源模块。

[0010] 优选地，所述微处理器为Microchip公司16位微处理器。

[0011] 优选地，所述液晶显示模块支持240*160点阵式灰度液晶显示屏。

[0012]优选地，所述数据存储模块通过SPI接口与所述微处理器连接。

[0013] 优选地，所述微处理器通过其中一个通用输出管脚与所述蜂鸣器电路连接。

[0014]优选地，所述线性电源模块将外接5V电源调整到3.3V。

[0015]本实用新型的有益效果如下:

[0016] I)、结构简单、成本较低、维护方便；

[0017] 2)、人机界面友好，操作简便；

[0018] 3)、各外部接口均设置了保护电路，能有效抵抗外部干扰。

附图说明

[0019]图1为本实用新型手持编程器的结构示意图。

具体实施方式

[0020]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

[0021]请参阅图1，一种手持编程器，包括微处理器、按键输入模块、串口通讯模块、线性电源模块、液晶显示模块、数据存储模块和蜂鸣器电路，所述微处理器分别与所述按键输入模块、所述串口通讯模块、所述液晶显示模块、所述数据存储模块和所述蜂鸣器电路连接，所述微处理器用于计算处理数据信息，所述按键输入模块用于获取用户的按键动作，实现数据和控制命令的输入，所述串口通讯模块用于获取工作台各电机轴的实时位置，所述液晶显示模块用于显示数据或图形的点阵数据，所述数据存储模块用于存储用户的写入数据，所述蜂鸣器电路用于将用户的操作以声音的形式反馈给操作者，所述线性电源模块与所述微处理器、所述按键输入模块、所述串口通讯模块、所述液晶显示模块、所述数据存储模块和蜂鸣器电路连接，用于向其提供电源。

[0022] 本实用新型提供的一种手持编程器，是Microchip公司16位微处理器、以按键输入+液晶显示方式实现人机对话、能进行运动轨迹关键点记录和参数设置的手持编程器。

[0023]外接5V电源经过电源保护模块后，接入到线性电源模块，在线性电源模块内将电压调整到3.3V，然后将此工作电压连接到手持编程器中需要电源的各模块处。

[0024]微处理器连接到串口通讯模块，信号经过接口保护模块后连接到串口通讯模块，手持编程器可以从运动控制系统处获取工作台各电机轴的实时位置，并且可以将控制命令、编辑好的运动轨迹或加工参数，下发到运动控制系统中，通过记录的关键点，还原整个加工轨迹。

[0025]外接的28键行列式键盘，通过按键保护模块后，进入按键输入模块，然后连接到微处理器中，微处理器通过在按键行列线进行扫描，可以获取用户的按键动作，实现数据和控制命令的输入。

[0026]微处理器直接连接到液晶显示模块，该液晶显示模块可以支持240*160点阵式灰度液晶显示屏，微处理器可以在需要时，按需要显示的数据或图形，生成显示的点阵数据，发送到液晶显示器进行显示。

[0027]数据存储模块内主要包含一块SPI接口的FLASH，该FLASH直接连接到微处理器的SPI接口，微处理器通过SPI接口，可以将需要存储的用户数据写入到断电可以保持的FLASH中保存;或者在需要时，从FLASH中读取已保存的用户数据。

[0028] 微处理器通过其中一个通用输出管脚，连接蜂鸣器电路，通过蜂鸣器电路转换，可以将用户正确或错误的操作，以声音的形式反馈给操作者，提高操作者的操作效率和使用体验。

[0029]本实用新型的手持编程器的工作过程描述如下:

[0030] I)、使用外接键盘的两个按键，作为运动控制系统某个轴的正反运动控制键，正向键按下时，轴往正向运动;反向键按下时，轴往反向运动；

[0031] 2)、先在手持编程器中输入一个单点指令，当手持编程器检测到工作台正向键按下时，通过串口通讯模块通知运动控制系统该轴需要正向运动，则运动控制系统启动该轴正向运动，运动过程中持续向手持编程器反馈该轴坐标，手持编程器则获取该坐标后，将坐标发送到液晶显示模块显示，并将该坐标存储在数据存储模块中；

[0032 ] 3 )、轴运动到确定位置后，松开手持编程器的运动按键，使用运动控制系统回传的坐标作为该单点指令的坐标，完成单点指令；

[0033] 4)、同理可以根据两点确定一条直线、不在同一直线的三点确定一段圆弧的原理，可以编辑并存储指令或圆弧指令，通过点、直线、圆弧指令的集合，可以模拟并记录任意轨迹；

[0034] 5)、手持编程器记录轨迹后，再使用人机对话界面修改轨迹的运动及工艺参数，则可以形成一个有效的轨迹文件，再通过串口将数据传输到运动控制系统中，利用运动控制系统的运动控制功能，就可以将该轨迹还原。

[0035]本实用新型的有益效果如下:

[0036] I)、结构简单、成本较低、维护方便；

[0037] 2)、人机界面友好，操作简便；

[0038] 3)、各外部接口均设置了保护电路，能有效抵抗外部干扰。

[0039]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。