開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊，它包括中央處理器單元，該中央處理器單元的通信端口連接CANBUS通信單元以便與控制設(shè)備通信，所述中央處理器單元的信號輸入端連接多個開關(guān)量檢測電路，所述中央處理器單元的信號輸出端連接多個繼電器驅(qū)動電路，每個所述繼電器驅(qū)動電路的輸出端均連接繼電器，所述開關(guān)量檢測電路包括電平轉(zhuǎn)換電路，該電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接所述中央處理器。該開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊具有設(shè)計科學(xué)、接線簡單、便于控制器開關(guān)量輸入以及開關(guān)量輸出的擴展、成本低、集成度高的優(yōu)點。
【專利說明】開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種擴展模塊，具體的說，涉及了一種開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的控制設(shè)備由于對成本、材料、工藝等因素的綜合考量，導(dǎo)致其對開關(guān)量輸入以及輸出的接口數(shù)量僅適合一般情況，一旦面對復(fù)雜的控制環(huán)境，開關(guān)量輸入與輸出的接口便不夠用，人們通常使用的方法有兩種，一種方法是分離設(shè)備在輸入端口和輸出端口進行搭接，比如采用繼電器陣列，這樣導(dǎo)致可靠性和穩(wěn)定性很差，一次只能傳輸一路信號，效率低，對于復(fù)雜控制環(huán)境的控制力不從心，控制中斷的情況時有發(fā)生；另一種方法是使用開關(guān)量輸入擴展板和開關(guān)量輸出擴展板，兩塊板一起使用達到多路控制的目的，但是這種方法不僅成本過高，而且兩塊同時使用占用過多空間、集成度低、操作不便。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種開關(guān)量輸出擴展模塊，已解決現(xiàn)有控制器由于開關(guān)量輸入端口、輸出端口少，采用搭接的方式穩(wěn)定性和可靠性差，操作復(fù)雜，使用擴展板成本高、集成度低的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊，包括中央處理器單元，該中央處理器單元的通信端口連接CANBUS通信單元以便與控制設(shè)備通信，所述中央處理器單元的信號輸入端連接多個開關(guān)量檢測電路，所述中央處理器單元的信號輸出端連接多個繼電器驅(qū)動電路，每個所述繼電器驅(qū)動電路的輸出端均連接繼電器，所述開關(guān)量檢測電路包括電平轉(zhuǎn)換電路，該電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接所述中央處理器。
[0006]基上所述，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括與所述中央處理器單元信號輸入端連接的輸出端子，所述輸出端子通過限流電阻連接二極管的正極，該二極管的負極連接輸入端子，在所述二極管和所述限流電阻之間設(shè)有分壓支路，該分壓支路包括一端連接電源且另一端連接在所述二極管和所述限流電阻的節(jié)點上的分壓電阻，在所述限流電阻和所述輸出端子之間連接濾波支路，該濾波支路包括并聯(lián)的濾波電容和濾波電阻，所述二極管的負極還連接有穩(wěn)壓保護電路，該穩(wěn)壓保護電路包括一端連接所述二極管負極且另一端接地的雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管。
[0007]基上所述，它還包括外殼和設(shè)于該外殼內(nèi)的PCB板，所述中央處理器單元、所述CANBUS通信單元、各所述開關(guān)量檢測電路、各所述繼電器驅(qū)動電路以及各個繼電器均設(shè)置于所述PCB板上，所述CANBUS通信單元的信號輸出端、各所述開關(guān)量檢測電路的輸入接口以及各繼電器的輸出接口均穿設(shè)于所述外殼上。
[0008]基上所述，所述中央處理器單元為微處理器電路。[0009]本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有實質(zhì)性特點和進步，具體的說，本實用新型設(shè)置多路開關(guān)量檢測電路連接于所述中央處理器單元的信號輸入端，中央處理器單元將采集到的信息通過CANBUS通信單元傳送給控制器，可同時進行多路開關(guān)量檢測且互不干擾，可靠性穩(wěn)定性好；控制器發(fā)送的多路開關(guān)量信號通過中央處理器單元分配給各個繼電器驅(qū)動電路，從而控制各個設(shè)備，各個繼電器驅(qū)動電路可同時工作，互不干擾，可靠性和穩(wěn)定性好，同時，由于開關(guān)量的輸入與輸出設(shè)置于同一 PCB板上,代替了開關(guān)量輸入與輸出擴展板,集成度高、操作方便、成本低。
[0010]進一步的，使用CANBUS通信單元，適配性高，能夠應(yīng)用在大多數(shù)控制器上，傳輸速度快，使得外部設(shè)備的響應(yīng)速度快。
[0011]進一步的，在開關(guān)量檢測電路的輸入端設(shè)置穩(wěn)壓電路，可以防止瞬變尖峰電壓對元器件的沖擊。
[0012]進一步的，在開關(guān)量檢測電路的輸出端設(shè)置濾波電路，可以濾除雜波，防止雜波對檢測信息的干擾。
[0013]綜上所述，該開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊具有設(shè)計科學(xué)、接線簡單、便于控制器開關(guān)量輸入以及開關(guān)量輸出的擴展、集成度高、成本低的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型中開關(guān)量輸入與開關(guān)量輸出擴展模塊的模塊示意圖。
[0015]圖2是本實用新型中電平轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
實施例
[0017]如圖1所不,一種開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊,包括外殼、設(shè)于該外殼內(nèi)的PCB板、中央處理器單元，該中央處理器單元的通信端口連接CANBUS通信單元以便與控制設(shè)備通信，所述中央處理器單元的信號輸入端連接多個開關(guān)量檢測電路，所述中央處理器單元的信號輸出端連接多個繼電器驅(qū)動電路，每個所述繼電器驅(qū)動電路的輸出端均連接繼電器，所述中央處理器單元、所述CANBUS通信單元、各所述開關(guān)量檢測電路、各所述繼電器驅(qū)動電路以及各個繼電器均設(shè)置于所述PCB板上，所述CANBUS通信單元的信號輸出端、各所述開關(guān)量檢測電路的輸入接口以及各繼電器的輸出接口均穿設(shè)于所述外殼上，所述中央處理器單元為微處理器電路。所述開關(guān)量檢測電路包括電平轉(zhuǎn)換電路，該電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接所述中央處理器，如圖2所示，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括與所述中央處理器單元信號輸入端連接的輸出端子，所述輸出端子通過限流電阻連接二極管Dl的正極，該二極管Dl的負極連接輸入端子，在所述二極管Dl和所述限流電阻R2之間設(shè)有分壓支路，該分壓支路包括一端連接電源且另一端連接在所述二極管Dl和所述限流電阻R2的節(jié)點上的分壓電阻R1，當(dāng)輸入端子外部接通，分壓支路與之導(dǎo)通，該電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端獲得低電平，當(dāng)輸入端子外部斷開，分壓支路直接與中央處理器單元接通，在電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端獲得高電平，中央處理器對該電平轉(zhuǎn)換電路獲得的點評信息與設(shè)定值進行對比判斷，為了防止雜波對檢測信息的干擾，在所述限流電阻R2和所述輸出端子之間連接濾波支路，該濾波支路包括并聯(lián)的濾波電容Cl和濾波電阻R3 ;為了防止瞬態(tài)尖峰電壓對元器件的損壞，在二極管的負極還連接有穩(wěn)壓保護電路，該穩(wěn)壓保護電路包括一端連接所述二極管負極且另一端接地的雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管。
[0018]本實施例中，由于設(shè)置了多路開關(guān)量檢測電路，可以將多路開關(guān)量信息同時發(fā)送給中央處理器，該中央處理器將接收的信號分析處理后通過CANBUS通信單元發(fā)送給控制器，避免了搭接方式造成的可靠性和穩(wěn)定性差的問題，提高了開關(guān)量輸出的效率；控制器需要發(fā)送多路控制信息時，將該信息通過CANBUS通信單元發(fā)送給中央處理器單元，中央處理器將信息分配給各個繼電器驅(qū)動電路，這樣可以同時發(fā)送開關(guān)量信息給多個設(shè)備，可靠性和穩(wěn)定性高，提高了開關(guān)量輸出的效率；由于各個單元、電路和元器件均設(shè)置于PCB板上，使得開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊集成度高、使用方便、成本低。
[0019]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊，其特征在于:它包括中央處理器單元，該中央處理器單元的通信端口連接CANBUS通信單元以便與控制設(shè)備通信，所述中央處理器單元的信號輸入端連接多個開關(guān)量檢測電路，所述中央處理器單元的信號輸出端連接多個繼電器驅(qū)動電路，每個所述繼電器驅(qū)動電路的輸出端均連接繼電器，所述開關(guān)量檢測電路包括電平轉(zhuǎn)換電路，該電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接所述中央處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊，其特征在于:所述電平轉(zhuǎn)換電路包括與所述中央處理器單元信號輸入端連接的輸出端子，所述輸出端子通過限流電阻連接二極管的正極，該二極管的負極連接輸入端子，在所述二極管和所述限流電阻之間設(shè)有分壓支路，該分壓支路包括一端連接電源且另一端連接在所述二極管和所述限流電阻的節(jié)點上的分壓電阻，在所述限流電阻和所述輸出端子之間連接濾波支路，該濾波支路包括并聯(lián)的濾波電容和濾波電阻，所述二極管的負極還連接有穩(wěn)壓保護電路，該穩(wěn)壓保護電路包括一端連接所述二極管負極且另一端接地的雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊，其特征在于:它還包括外殼和設(shè)于該外殼內(nèi)的PCB板，所述中央處理器單元、所述CANBUS通信單元、各所述開關(guān)量檢測電路、各所述繼電器驅(qū)動電路以及各個繼電器均設(shè)置于所述PCB板上，所述CANBUS通信單元的信號輸出端、各所述開關(guān)量檢測電路的輸入接口以及各繼電器的輸出接口均穿設(shè)于所述外殼上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)量輸入與輸出擴展模塊，其特征在于:所述中央處理器單元為微處理器電路。
【文檔編號】G05B19/418GK203455695SQ201320572986
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】高昌盛, 王磊, 李朝暉, 李桂東, 王洪杰 申請人:鄭州眾智科技股份有限公司