(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210558966.1 (22)申请日 2022.05.21 (71)申请人 上海贝特威自动化科技有限公司 地址 201109 上海市嘉定区马陆镇横仓公 路2465号2幢301室 (72)发明人 邵卿　陈红光　卢兴中　 (74)专利代理 机构 上海互顺专利代理事务所 (普通合伙) 31332 专利代理师 韦志刚　曹月明 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G05B 19/042(2006.01) (54)发明名称 一种基于STM32芯片的飞拍自动化视觉设备 通用运动控制模块 (57)摘要 本发明属于飞拍自动化视觉检测技术领域， 且公开了一种基于S TM32芯片的飞拍自动化视觉 设备通用运动控制模块， 运动控制模块按照功能 划分包括有stm32f407微控制单元子模块、 伺服 控制子模块、 伺服编码器反馈接收子模块、 IO电 控子模块、 RJ45通信子模块、 飞拍起始点传感器 输入子模块， 光源控制子模块， 相机控制子模块， 分选控制子模块。 本发明通过基于STM32芯片的 运动控制模块由上位机发送指令， 由为控制单元 模块根据指令调度各模块协同工作， 实现整个飞 拍过程， 基于S TM32F407的时钟频率， 配合底层的 嵌入式开发程序， 可实现高精度的比较触发， 还 可通过多个模块叠加完成更多相机光源参与、 更 多分选信号要求、 更多轴运动控制的一般飞拍流 程， 有较强的扩 展性。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 114813567 A 2022.07.29 CN 114813567 A 1.一种基于STM32芯片的飞拍自动化视觉设备通用运动控制模块， 包括运动控制模块 与上位机编程接口， 其特征在于： 运动控制模块按照功能划分包括有stm32f407微控制单元 子模块、 伺服控制子模块、 伺服编码器反馈接收子模块、 IO电控子模块、 RJ45通信子模块、 飞 拍起始点传感器输入子模块， 光源 控制子模块， 相机控制子模块， 分选控制子模块； STM32F407微控制单 元子模块由STM 32F407芯片组成； 伺服驱动子模块与设备中的伺服电机放大器的动力、 启停部分连接； 伺服编码器反馈 接收子模块与设备中的伺服 放大器编码器输出部分连接； IO电控子模块由12路GPIO输出与8路GPIO输入组成， 可与设备中的电信号控制设备或 电信号发送设备 连接； RJ45通信子模块与上位机(工控机)通过网线连接； 飞拍起始点传感器输入子模块 为一个传感器电信号接受模块； 光源控制子模块由六路的高精度定位GPIO输出组成， 与设备中的光源控制器触发端连 接； 相机控制子模块由六路的高精度定位GPIO输出组成， 与设备中的工业相机触发端连 接； 分选控制子模块由六路的高精度定位GPIO输出组成， 与设备中的分选信号接收部分连 接。 2.根据权利要求1所述的一种基于STM32芯片的飞拍自动化视觉设备通用运动控制模 块， 其特征在于： 所述上位机编程接口可直接面向C#、 C++语言开发， 且其具体包括如下接 口： 模块通信连接接口、 设置飞拍流程参数接口、 启动飞拍流程接口、 停止飞拍流程接口、 设 置电机运动接口、 启动电机运动、 停止电机运动、 读取电机相对位置、 开始 位置调整接口、 停 止位置调整接口、 GPIO输出设置接口、 GPIO输入中断接口、 开始频闪调试接口、 停止频闪调 试接口、 复位接口。 3.根据权利要求2所述的一种基于STM32芯片的飞拍自动化视觉设备通用运动控制模 块， 其特征在于， 针对上位机编程各接口功能如下： 模块通信连接接口： 上位机程序可通过该接口实现本发明模块与上位机的TCP连接并 初始化本发明模块功能； 设置飞拍流程参数接口： 上位机程序 可通过该接口设置本发明模块飞拍流程中的各类 参数， 其中包括光源数量、 光源触发位置、 光源触发延时、 相机数量、 相机触发位置、 相机触 发延时、 分选信号数量、 分选信号触发位置、 分选信号触发延时； 启动飞拍流程接口： 上位机程序可通过该接口在设置完毕飞拍流程相关参数后启动飞 拍流程， 在飞拍流 程启动后， 检测设备在停止飞拍流 程接口调用前一 直处于工作状态； 停止飞拍流程接口： 上位机程序可通过该接口在设备处于工作状态的情况下停止飞拍 流程， 飞拍流 程停止后， 检测设备将处于待机状态； 设置电机运动接口： 上位机程序可通过该接口设置本发明伺 服控制模块飞拍流程中伺 服电机的运动速度、 运动方向、 运动加速度、 运动启停参数， 也可通过运动模式参数直接编 辑运动轨迹逻辑， 控制飞拍过程中伺服电机的运动； 启动电机运动： 上位机程序 可通过该接口在 设置完毕电机运动相关参数后控制伺服控 制模块使能电机并启动电机运动；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114813567 A 2停止电机运动： 上位机程序 可通过该接口控制伺服控制模块停止电机运动并关闭电机 使能； 读取电机相对位置： 上位机程序可通过该接口读取电机编码器相对于最后 一次触发飞 拍流程起点传感器时电机编码器示数的相对位置； 开始位置调 整接口： 上位机程序可通过该接口在设置完毕电机运动相关参数后使能电 机， 辅以读取电机相对位置接口， 以便调试人员确定飞拍过程各光源、 相机、 分选的触发位 置； 停止位置调整接口： 在调试人员确定飞拍过程各光源、 相机、 分选的触发位置后， 上位 机程序可通过 该接口在关闭电机使能； GPIO输出设置接口： 上位机程序可通过该接口设置IO电控模块上指定的GPIO输出点位 的使能状态； GPIO输入中断接口： 上位机程序可通过该接口定义IO电控模块上指定的GPIO输入点位 的使能状态发生变化时触发的事 件； 开始频闪调试接口： 上位机程序可通过该接口控制相机控制模块中指定相机触发端口 按照设置的频率开始进行触发并控制光源控制模块中指定光源触发端口按照同频率开始 前置触发， 以达到光源在频闪状态下相 机连续取像的目的， 以便调 试人员静止观察相 机拍 摄效果并调整相机与光源的相关参数； 停止频闪调试接口： 在调试人员静止观察相机拍摄效果并调 整相机与光源的相关参数 完毕后， 上位机程序可通过该接口控制相机控制模块中指 定相机触发端口停止触发并控制 光源控制模块中指定光源触发端口停止触发； 复位接口： 上位机程序可通过 该接口将本发明运动控制模块复位到初始状态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114813567 A 3