本實(shí)用新型涉及一種安卓系統(tǒng)下基于CPLD的繼電器組控制裝置。

背景技術(shù)：

近些年來(lái)，隨著安卓系統(tǒng)在消費(fèi)市場(chǎng)領(lǐng)域的不斷完善，人們?cè)絹?lái)越習(xí)慣這種操作系統(tǒng)的觸控界面，并且最重要的是人們也開(kāi)始越來(lái)越習(xí)慣使用安卓系統(tǒng)上的APP應(yīng)用軟件，比如支付寶、微信等，這些都給人們的生活帶來(lái)了極大的便利。但是在工業(yè)控制領(lǐng)域，安卓系統(tǒng)目前來(lái)看并沒(méi)有得到廣泛普及，因此安卓系統(tǒng)上的那些優(yōu)秀的APP應(yīng)用都無(wú)法被工業(yè)控制系統(tǒng)直接使用，這無(wú)疑是巨大的遺憾。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的裝置基于安卓系統(tǒng)的繼電器組控制裝置能夠在安卓系統(tǒng)上，利用CPLD芯片，可以靈活控制一組或幾組繼電器，并且能夠和安卓系統(tǒng)上的其他APP應(yīng)用軟件無(wú)縫結(jié)合，具有高度的可擴(kuò)展性。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的裝置可以被應(yīng)用到智能物流柜、叫號(hào)機(jī)、超市寄存柜、智能圖書(shū)館、自動(dòng)販賣(mài)機(jī)等多種場(chǎng)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服傳統(tǒng)工業(yè)控制領(lǐng)域智能化系統(tǒng)應(yīng)用不足，從而帶來(lái)的可擴(kuò)展性不強(qiáng)，升級(jí)困難的問(wèn)題，而提供一種安卓系統(tǒng)下基于CPLD的繼電器組控制裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種安卓系統(tǒng)下基于CPLD的繼電器組控制裝置，包括ARM芯片、CPLD芯片、繼電器組、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)鐘復(fù)位電路、電源電路及電平轉(zhuǎn)換電路、觸摸屏、2G/3G無(wú)線模塊；所述ARM芯片與所述觸摸屏、2G/3G無(wú)線模塊、CPLD芯片連接，所述CPLD芯片經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路連接至繼電器組，所述電源電路及電平轉(zhuǎn)換電路用于為整個(gè)裝置提供電源，所述時(shí)鐘復(fù)位電路用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置復(fù)位功能。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述ARM芯片能夠運(yùn)行Android系統(tǒng)。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述ARM芯片為S5pv210芯片。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述CPLD芯片為Epm240芯片。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述電源電路及電平轉(zhuǎn)換電路采用AMS1117、RT9011-MGP芯片，以輸出1.8V、2.8V、3.3V輸出電壓。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路采用ULN2003APG芯片。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述繼電器組采用JQC-3FF構(gòu)成。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的裝置相比傳統(tǒng)設(shè)備，由于引入現(xiàn)有智能化安卓系統(tǒng)，因而在可擴(kuò)展性、可移植性、聯(lián)網(wǎng)性能等多方面都得到了極大的增強(qiáng)，此外CPLD的引入，在繼電器組的搭配和選擇上，也更為靈活、可重配置性能也更強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2為本實(shí)用新型的程序流程框圖。

圖3為本實(shí)用新型的ARM底板電路原理圖。

圖4為本實(shí)用新型的CPLD芯片電路原理圖。

圖5為本實(shí)用新型的穩(wěn)壓電源及復(fù)位電路原理圖。

圖6為本實(shí)用新型的電平轉(zhuǎn)換電路原理圖。

圖7為本實(shí)用新型的繼電器組驅(qū)動(dòng)電路原理圖。

圖8為本實(shí)用新型的繼電器組電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。

本實(shí)用新型的一種安卓系統(tǒng)下基于CPLD的繼電器組控制裝置，包括ARM芯片、CPLD芯片、繼電器組、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)鐘復(fù)位電路、電源電路及電平轉(zhuǎn)換電路、觸摸屏、2G/3G無(wú)線模塊；所述ARM芯片與所述觸摸屏、2G/3G無(wú)線模塊、CPLD芯片連接，所述CPLD芯片經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路連接至繼電器組，所述電源電路及電平轉(zhuǎn)換電路用于為整個(gè)裝置提供電源，所述時(shí)鐘復(fù)位電路用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置復(fù)位功能。

所述ARM芯片為能夠運(yùn)行Android系統(tǒng)的S5pv210芯片。

所述CPLD芯片為Epm240芯片。

所述電源電路及電平轉(zhuǎn)換電路采用AMS1117、RT9011-MGP芯片，以輸出1.8V、2.8V、3.3V輸出電壓。

所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路采用ULN2003APG芯片。所述繼電器組采用JQC-3FF構(gòu)成。

以下為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。

如附圖1所示，本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)原理框圖基本來(lái)說(shuō)包括以下幾個(gè)部分：穩(wěn)壓電源及復(fù)位電路，電平轉(zhuǎn)換電路，ARM底板電路，CPLD芯片及其外圍電路，繼電器驅(qū)動(dòng)電路及繼電器組，時(shí)鐘復(fù)位電路等。穩(wěn)壓電源及復(fù)位電路負(fù)責(zé)為所有電路提供穩(wěn)定的電源及復(fù)位信號(hào)；電平轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)電平轉(zhuǎn)換，以得到多種電壓；ARM底板電路負(fù)責(zé)搭載能夠運(yùn)行安卓系統(tǒng)的ARM芯片及通訊模塊、外設(shè)模塊等；CPLD與繼電器驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)繼電器組。

如附圖2所示，本實(shí)用新型的基本流程是上電后，由時(shí)鐘復(fù)位電路向整個(gè)裝置提供必要的電源和初始化信號(hào)，待初始完成后，安卓系統(tǒng)負(fù)責(zé)讀取觸控界面上的用戶需求，然后通過(guò)JNI（Java本地調(diào)用接口）將需求數(shù)據(jù)傳遞給Linux底層驅(qū)動(dòng)，Linux底層驅(qū)動(dòng)通過(guò)串口以數(shù)據(jù)指令的方式傳遞給CPLD，CPLD讀取指令并且按照指令進(jìn)行相應(yīng)的輸出，輸出電平經(jīng)由繼電器驅(qū)動(dòng)電路傳遞給繼電器組，繼電器組實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

如附圖3所示，本實(shí)用新型的底板電路是采用ARM芯片為三星S5pv210。該芯片是基于ARM Cortex A8內(nèi)核設(shè)計(jì)，能夠流暢運(yùn)行安卓4.0系統(tǒng)。在底板連接座上，引出了該芯片所必要的電源及復(fù)位引腳，并且也引出了觸摸屏引腳和用來(lái)通訊的串口引腳。為了擴(kuò)展方便，底板芯片還引出了包括攝像頭、SD卡、以太網(wǎng)口、USB、I2C、HDMI等多種接口。

如附圖4所示，本實(shí)用新型采用的CPLD芯片為EPM240T100C5N。該CPLD芯片性能穩(wěn)定，外圍電路簡(jiǎn)單，非常適合用于工業(yè)控制環(huán)境。該芯片內(nèi)部?jī)?nèi)置串口通信單元，串口通信單元獲取ARM主芯片發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)指令，然后根據(jù)指令，CPLD芯片相應(yīng)引腳進(jìn)行相應(yīng)的高低電平輸出，從而達(dá)到控制繼電器的目的。

如附圖5所示，本實(shí)用新型采用的穩(wěn)壓電源及復(fù)位電路是以電阻、電容等基本原件為核心，遵循RC濾波器規(guī)則而設(shè)計(jì)的高性能電路。電路中同時(shí)并聯(lián)多個(gè)不同阻抗值的電容，能夠有效過(guò)濾各種高頻低頻干擾，從而達(dá)到給整個(gè)裝置進(jìn)行穩(wěn)定供電和提供上電復(fù)位電平的目的。該電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低廉，性能穩(wěn)定，非常適用于本設(shè)計(jì)。

如附圖6所示，本實(shí)用新型采用的電平轉(zhuǎn)換電路以AMS1117、RT9011-MGP等電源轉(zhuǎn)換芯片為核心，使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生包括1.8V、2.8V、3.3V等各種穩(wěn)定的電平，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠有效工作。

如附圖7所示，本實(shí)用新型采用的繼電器組驅(qū)動(dòng)電路以電流驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003APG為核心，CPLD的輸出引腳通過(guò)串接限流電阻，與ULN2003APG的引腳進(jìn)行連接，既可以達(dá)到增強(qiáng)繼電器輸出電流又可以達(dá)到保護(hù)CPLD芯片引腳的目的。

如附圖8所示，本實(shí)用新型采用的繼電器組以JQC-3FF為基本器件而組成。JQC-3FF是一種小型大功率繼電器，其線圈吸合電壓為5V到12V，其輸出功率最大可達(dá)240W，機(jī)械使用壽命1萬(wàn)次以上，性能穩(wěn)定。以JQC-3FF構(gòu)成繼電器組，可以很好地完成本設(shè)計(jì)的要求。

以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。