輸入擴展模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種輸入擴展模塊，它包括中央處理器單元、多個開關(guān)量輸入采集單元、多個排溫量數(shù)據(jù)采集單元以及CANBUS通信單元，所述排溫量數(shù)據(jù)采集單元包括用于采集K型熱電偶溫度信號的溫度數(shù)據(jù)采集單元，各所述溫度數(shù)據(jù)采集單元的輸出端和各開關(guān)量輸入采集單元的輸出端均與所述中央處理器單元的輸入端連接以便對接收到的信號進行處理，所述中央處理器單元的輸出端與所述CANBUS通信單元連接以便通過該CANBUS通信單元將處理后的信號發(fā)送給控制設(shè)備。該輸入擴展模塊具有設(shè)計科學(xué)、接線簡單、便于控制器擴展、響應(yīng)速度快的優(yōu)點。
【專利說明】輸入擴展模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種擴展模塊，具體的說，涉及了一種輸入擴展模塊。
【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，一般設(shè)置的開關(guān)量輸入接口和排溫量輸入數(shù)量不多，一旦面對復(fù)雜的控制環(huán)境，需要采集多個開關(guān)量和排溫量信息的時候便不夠用，人們通常使用分離設(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，這樣一次只能接收一個數(shù)據(jù)或信號，并且接線復(fù)雜，傳輸穩(wěn)定性低，傳輸效率不高，成本也提升很多，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。
[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]本實用新型的目的提供一種輸入擴展模塊，已解決現(xiàn)有的輸入擴展模塊接口數(shù)量少、采用搭接的方式穩(wěn)定性差的問題。
[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:一種輸入擴展模塊，包括中央處理器單元、多個開關(guān)量輸入采集單元、多個排溫量數(shù)據(jù)采集單元以及CANBUS通信單元，所述排溫量數(shù)據(jù)采集單元包括用于采集K型熱電偶溫度信號的溫度數(shù)據(jù)采集單元，各所述溫度數(shù)據(jù)采集單元的輸出端和各開關(guān)量輸入采集單元的輸出端均與所述中央處理器單元的輸入端連接以便對接收到的信號進行處理，所述中央處理器單元的輸出端與所述CANBUS通信單元連接以便通過該CANBUS通信單元將處理后的信號發(fā)送給控制設(shè)備。
[0006]基上所述，所述溫度數(shù)據(jù)采集單元為K型熱電偶變換器MAX6675。
[0007]基上所述，所述開關(guān)量輸入采集單元包括電平轉(zhuǎn)換電路，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。
[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)有多路開關(guān)量輸入采集單元，將采集的多路開關(guān)量信息發(fā)送給中央處理器單元，中央處理器單元通過CANBUS通信單元可以同時將該多路信息發(fā)送給控制器，且各路信號互不干擾，實現(xiàn)了多路開關(guān)量輸入的同時傳輸，避免了搭接所產(chǎn)生的一次只能傳輸一路信號，穩(wěn)定性差的問題；同樣，多路排溫量數(shù)據(jù)采集單元將采集到的溫度信號轉(zhuǎn)換信號后，發(fā)送給中央處理器單元，中央處理器單元將多路信號通過CANBUS通信單元發(fā)送給控制器，實現(xiàn)了多路排溫量輸入的同時傳輸；使用CANBUS通信單元進行信號傳遞，信號的傳輸速度快、設(shè)備相應(yīng)快，其具有設(shè)計科學(xué)、接線簡單、便于控制器擴展、響應(yīng)速度快的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型中輸入擴展模塊的模塊示意圖。
[0011]圖2是本實用新型中電平轉(zhuǎn)換電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0012]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
[0013]如圖1所示，一種輸入擴展模塊，包括中央處理器單元，該中央處理器單元為微處理器電路，中央處理器單元的信號輸入端連接3路開關(guān)量輸入采集單元和3路排溫量數(shù)據(jù)采集單元，中央處理器單元的通信端連接CANBUS通信單元，每路排溫量數(shù)據(jù)采集單元包括K型熱電偶變換器MAX6675，溫度傳感器的SPI串行接口端連接中央處理器單元的信號輸入端，3路排溫量數(shù)據(jù)采集單元將采集的溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后一起發(fā)送給中央處理器單元，中央處理器單元經(jīng) 過一定的分析處理之后，將3路信息通過CANBUS通信單元一起發(fā)送給控制器，使控制器同時得到需要的3路排溫量信息，避免了搭接情況所產(chǎn)生的信號單路依次傳輸，穩(wěn)定性差的問題；每個開關(guān)量輸入采集單元包括電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路包括與中央處理器單元信號輸入端連接的輸出端子，與3路排溫量輸入的原理相同，3路電平轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換所得的3路信號同時發(fā)送給中央處理器單元，中央處理器單元經(jīng)過分析將該3路信號通過CANBUS通信單元發(fā)送給控制器，使得控制器能夠同時接收到多路開關(guān)量信息，避免了開關(guān)量輸入端搭接所造成的信號單路依次傳輸，穩(wěn)定性差的問題。其中，K型熱電偶模數(shù)轉(zhuǎn)換器MAX6675是帶有冷端補償、線性校正、熱電偶斷線檢測的串行K型熱電偶模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它的溫度分辨能力為0.250C，冷端補償范圍為-20-+80 V，工作電壓為3.0-5.5V，是一種廣泛應(yīng)用的測溫元件；所述電平轉(zhuǎn)換電路的工作原理:如圖2所示，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，中央處理器單元對該電平轉(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。
[0014]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】
1.一種輸入擴展模塊，其特征在于:它包括中央處理器單元、多個開關(guān)量輸入采集單元、多個排溫量數(shù)據(jù)采集單元以及CANBUS通信單元，所述排溫量數(shù)據(jù)采集單元包括用于采集K型熱電偶溫度信號的溫度數(shù)據(jù)采集單元，各所述溫度數(shù)據(jù)采集單元的輸出端和各開關(guān)量輸入采集單元的輸出端均與所述中央處理器單元的輸入端連接以便對接收到的信號進行處理，所述中央處理器單元的輸出端與所述CANBUS通信單元連接以便通過該CANBUS通信單元將處理后的信號發(fā)送給控制設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入擴展模塊，其特征在于:所述溫度數(shù)據(jù)采集單元為K型熱電偶變換器MAX6675。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸入擴展模塊，其特征在于:所述開關(guān)量輸入采集單元包括電平轉(zhuǎn)換電路，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸入擴展模塊，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】G05B19/418GK203552021SQ201320623400
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】高昌盛, 崔文峰, 李朝暉, 王向前, 王洪杰 申請人:鄭州眾智科技股份有限公司