本實用新型涉及控制器領(lǐng)域，具體是一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器。

背景技術(shù)：

隨著機器視覺技術(shù)的不斷成熟，機器視覺技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，機器視覺技術(shù)相對傳統(tǒng)測量檢測方法最大優(yōu)勢是快速、準(zhǔn)確、可靠和智能化，對提高產(chǎn)品檢驗一致性、產(chǎn)品生產(chǎn)安全性、降低工人勞動強度、實現(xiàn)企業(yè)高效安全生產(chǎn)及自動化管理具有重要作用，然而，機器視覺系統(tǒng)搭建和開發(fā)方式很大程度決定了系統(tǒng)的可靠性、工作性能、開發(fā)周期以及開發(fā)和維護(hù)成本等。

目前，常用的開發(fā)方式是選用一款工控機或工控板與圖像采集卡、相機、光源控制器等接口模塊配合來實現(xiàn)，或者根據(jù)不同的現(xiàn)場需要，開發(fā)出不同的機器視覺系統(tǒng)控制模塊。采用第一種方式開發(fā)，則各模塊之間需要通過各種電纜進(jìn)行連接，系統(tǒng)的可靠性將會較低，同時，所需安裝空間較大，安裝復(fù)雜也不靈活。采用第二種方式開發(fā)，則開發(fā)周期較長，擴(kuò)展性和繼承性差，針對不同的場合，需要重復(fù)開發(fā)，增加了開發(fā)、生產(chǎn)和維護(hù)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器，以解決現(xiàn)有技術(shù)機器視覺系統(tǒng)控制器存在的問題。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器，其特征在于：包括控制板、符合COM Express標(biāo)準(zhǔn)的核心計算機模塊和狀態(tài)指示板，其中控制板包括集成在一起的STM32單片機、電源電路、可提供相機接口的相機模塊通訊電路、可提供光源接口的光源模塊驅(qū)動電路、可提供USB接口的USB通訊電路、可提供以太網(wǎng)接口的以太網(wǎng)通訊電路、可提供VGA接口的VGA電路、可提供信號輸入接口的信號輸入電路、可提供信號輸出接口的信號輸出電路、固態(tài)硬盤，控制板中STM32單片機分別與核心計算機模塊、狀態(tài)指示板連接，控制板中相機模塊通訊電路、光源模塊驅(qū)動電路、信號輸入電路、信號輸出電路分別接入STM32單片機，控制板中USB通訊電路、以太網(wǎng)通訊電路、VGA電路、固態(tài)硬盤分別接入核心計算機模塊，且核心計算機模塊還與相機模塊通訊電路連接，控制板中電源電路供電至控制板、核心計算機模塊和狀態(tài)指示板。

所述的一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器，其特征在于：所述控制板置于一個殼體內(nèi)，核心計算機模塊、狀態(tài)指示板分別以插接件形式對插到控制板上。

所述的一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器，其特征在于：所述核心計算機模塊上貼有核心計算機模塊導(dǎo)熱墊。

所述的一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器，其特征在于：所述殼體內(nèi)位于電源電路底部貼有電源導(dǎo)熱墊。

本實用新型以STM32單片機為核心的控制板、符合COM Express標(biāo)準(zhǔn)的核心計算機模塊以及狀態(tài)指示板和殼體組成。控制板用于核心計算機模塊的外圍擴(kuò)展，主要包括電源電路、STM32單片機、相機模塊通訊電路、光源模塊驅(qū)動電路、輸入輸出電路、VGA電路、以太網(wǎng)與USB通訊電路、固態(tài)硬盤等大量外設(shè)資源。其對外接口采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)連接器，將控制板提供的工業(yè)相機接口、輸入輸出接口、光源接口、以太網(wǎng)通訊接口、USB接口、VGA接口等外設(shè)資源引出，在進(jìn)行機器視覺系統(tǒng)開發(fā)時，開發(fā)人員可根據(jù)系統(tǒng)實際需求來選擇相應(yīng)的外設(shè)資源。核心計算機模塊通過自帶的接插件與控制板上的接插件連接，主要用于操作系統(tǒng)及測試軟件的運行。

與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在：

本實用新型將機器視覺系統(tǒng)常用的電源電路、STM32單片機、相機模塊通訊電路、光源模塊驅(qū)動電路、輸入輸出電路、VGA電路、以太網(wǎng)與USB通訊電路、固態(tài)硬盤等集中在控制板上，然后與核心計算機模塊、狀態(tài)指示板、殼體結(jié)構(gòu)件集成于一體，大幅度提高了機器視覺系統(tǒng)的開發(fā)效率及其可靠性，減少了重復(fù)開發(fā)，降低了成本。其中，采用核心計算機模塊和STM32單片機，使系統(tǒng)還具有配置靈活、方便二次開發(fā)、數(shù)據(jù)處理能力強大等優(yōu)點；采用封閉的翹式殼體，不僅防塵、防碰，而且還可以有效散熱，延長器件使用壽命；采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)連接器，加大了其他所需器件的選用范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實用新型實物的正面剖視圖。

圖3為本實用新型實物的左側(cè)面視圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器，包括控制板、符合COM Express標(biāo)準(zhǔn)的核心計算機模塊和狀態(tài)指示板，其中控制板包括集成在一起的STM32單片機、電源電路、可提供相機接口的相機模塊通訊電路、可提供光源接口的光源模塊驅(qū)動電路、可提供USB接口的USB通訊電路、可提供以太網(wǎng)接口的以太網(wǎng)通訊電路、可提供VGA接口的VGA電路、可提供信號輸入接口的信號輸入電路、可提供信號輸出接口的信號輸出電路、固態(tài)硬盤，控制板中STM32單片機分別與核心計算機模塊、狀態(tài)指示板連接，控制板中相機模塊通訊電路、光源模塊驅(qū)動電路、信號輸入電路、信號輸出電路分別接入STM32單片機，控制板中USB通訊電路、以太網(wǎng)通訊電路、VGA電路、固態(tài)硬盤分別接入核心計算機模塊，且核心計算機模塊還與相機模塊通訊電路連接，控制板中電源電路供電至控制板、核心計算機模塊和狀態(tài)指示板。

控制板置于一個殼體內(nèi)，核心計算機模塊、狀態(tài)指示板分別以插接件形式對插到控制板上。

核心計算機模塊上貼有核心計算機模塊導(dǎo)熱墊。

殼體內(nèi)位于電源電路底部貼有電源導(dǎo)熱墊。

圖1中，控制板用于工控板的外圍擴(kuò)展，主要包括電源電路、STM32單片機、相機模塊通訊電路、光源模塊驅(qū)動電路、輸入輸出電路、VGA電路、以太網(wǎng)與USB通訊電路、固態(tài)硬盤等。電源電路包括+12V、+5V、+3.3V直流電源轉(zhuǎn)換電路，將+24V直流電源轉(zhuǎn)換為電路器件工作所需電源；STM32單片機采用的是ST公司的基于Cortex-M4的32位單片機STM32F407，負(fù)責(zé)執(zhí)行上位機軟件的控制命令，包括控制工業(yè)相機電源通斷、控制輸出信號狀態(tài)、讀取輸入信號狀態(tài)、控制光源電源電路輸出電流及通斷；相機模塊通訊電路用于控制工業(yè)相機在指定時間拍照；光源模塊控制電路為外部光源提供可調(diào)的恒定電流，并可以高速控制電源的通斷，以保證光源的穩(wěn)定性；輸入輸出信號接口用于系統(tǒng)對外輸出剔除、控制信號及獲得外部觸發(fā)信號等；VGA電路用于控制器顯示器；以太網(wǎng)與USB通訊電路用于連接網(wǎng)絡(luò)和鼠標(biāo)、鍵盤等外設(shè)；固態(tài)硬盤用于存儲操作系統(tǒng)及上位機軟件；核心計算機模塊主要用于操作系統(tǒng)及測試軟件的運行。狀態(tài)指示板用于指示系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)，主要用于電源、系統(tǒng)工作狀態(tài)、輸入信號及輸出信號指示。

圖2中各標(biāo)號為：控制器安裝孔1、下底板2、控制板3、蓋板固定孔4、核心計算機模塊5、核心計算機模塊導(dǎo)熱墊6、核心計算機模塊固定螺釘7、右端板8、電源導(dǎo)熱墊9、狀態(tài)指示板固定螺釘10，狀態(tài)指示板11，左端板12。

狀態(tài)指示板11對插到控制板3上，并用狀態(tài)指示板固定螺釘10將其固定；將核心計算機模塊5對插到控制板上，并用核心計算機模塊固定螺釘7將其固定，然后再將核心計算機模塊導(dǎo)熱墊6對齊貼在上面；通過工具將左端板12和右端板8分別安裝到控制板3兩側(cè)；將電源導(dǎo)熱墊9貼在下底板2的相應(yīng)臺基上，然后將先前組裝好的組合體安裝到下底板2上；將上蓋板裝上，并用蓋板固定螺釘進(jìn)行固定。

圖3中各標(biāo)號為：上蓋板13、狀態(tài)指示板11、控制板3、左端板12、下底板14。

先將狀態(tài)指示板11裝到控制板3上，再裝上兩側(cè)端板，然后裝在下底板14上，并蓋上上蓋板13，且用螺釘將上蓋板13和下底板14固定在一起。

本實用新型涉及一種用于機器視覺系統(tǒng)的通用控制器，將機器視覺系統(tǒng)常用的電路集中在控制板上，與核心計算機模塊、狀態(tài)指示板、殼體結(jié)構(gòu)件集成于一體，構(gòu)建成能滿足機器視覺系統(tǒng)在大部分應(yīng)用場合所需的控制器，大幅度縮短了機器視覺系統(tǒng)開發(fā)周期，提高了開發(fā)效率和系統(tǒng)可靠性，減少了重復(fù)開發(fā)，降低了成本。