一種基于Arduino的嵌入式通用控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于集成控制器領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種基于Arduino的嵌入式通用控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上現(xiàn)有的控制器普遍存在通道通用性不強(qiáng)和功能單一的問(wèn)題，因此導(dǎo)致了選型困難和配置繁瑣，如何通過(guò)一種通用控制器來(lái)完成對(duì)大部分乃至所有機(jī)器的監(jiān)控，成了一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種支持多種輸入輸出形式與控制信號(hào)的嵌入式通用控制器。
[0004]為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種基于Arduino的嵌入式通用控制器，包括Arduino單片機(jī)、晶體管輸出接口電路、模擬量輸出電路、繼電器輸出接口電路、PWM輸出接口電路、模擬量輸入接口電路、數(shù)字量輸入接口電路、報(bào)警模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤(pán)接口電路、串行接口電路、i2c總線接口電路、SPI總線接口電路、下載接口電路、輸入光電隔離電路、輸出光電隔離電路；所述報(bào)警模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤(pán)接口電路、串行接口電路、1?總線接口電路、SPI總線接口電路、下載接口電路、輸入光電隔離電路和輸出光電隔離電路均與Arduino單片機(jī)相連，模擬量輸入接口電路和數(shù)字量輸入接口電路均與輸入光電隔離電路相連，晶體管輸出接口電路、模擬量輸出接口電路、繼電器輸出接口電路和PWM輸出接口電路均與輸出光電隔離電路相連。
[0006]優(yōu)選的是，所述模擬量輸入接口電路為電壓輸入或者電流輸入。
[0007]優(yōu)選的是，所述模擬量輸入接口電路的電流信號(hào)采用250歐電阻提供轉(zhuǎn)換接口。
[0008]優(yōu)選的是，所述數(shù)字量輸入接口電路為開(kāi)關(guān)量輸入電路。
[0009]優(yōu)選的是，所述存儲(chǔ)模塊使用SD卡或者U盤(pán)存儲(chǔ)。
[0010]優(yōu)選的是，所述顯示模塊為12864液晶、IXD1602或者LED數(shù)碼管中的任意一種。[0011 ] 優(yōu)選的是，所述矩陣鍵盤(pán)接口電路為4X4矩陣鍵盤(pán)接口電路。
[0012]優(yōu)選的是，所述串行接口電路提供RS-232電平形式的串行接口。
[0013]本實(shí)用新型的嵌入式通用控制器采用Arduino單片機(jī)作為控制核心，SD卡或者U盤(pán)存儲(chǔ)，具有掉電存儲(chǔ)功能，增加了儲(chǔ)存量，加快存儲(chǔ)速度；除此之外，本實(shí)用新型的嵌入式通用控制器支持模擬電壓輸入、模擬電流輸入、數(shù)字信號(hào)輸入、模擬信號(hào)輸出、PWM輸出、繼電器輸出和晶體管輸出等多種信號(hào)，可以通過(guò)串口總線、I2C總線和SPI總線進(jìn)行外部通信，具有運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，控制電路簡(jiǎn)單，集成度高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的嵌入式通用控制器的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0016]如附圖1所示，一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，包括Arduino單片機(jī)1、晶體管輸出接口電路2、模擬量輸出接口電路3、繼電器輸出接口電路4、PWM輸出接口電路5、模擬量輸入接口電路6、數(shù)字量輸入接口電路7、報(bào)警模塊8、存儲(chǔ)模塊9、顯示模塊10、矩陣鍵盤(pán)接口電路11、串行接口電路12、I2C總線接口電路13、SPI總線接口電路14、下載接口電路15、輸入光電隔離電路16、輸出光電隔離電路17。單片機(jī)為該種嵌入式通用控制器的控制核心，在本使用新型中，采用運(yùn)行速度快、抗干擾能力強(qiáng)、使用簡(jiǎn)單方便的Arduino mega2560作為控制核心。報(bào)警模塊8、存儲(chǔ)模塊9、顯示模塊10、矩陣鍵盤(pán)接口電路11、串行接口電路12、I2C總線接口電路13、SPI總線接口電路14、下載接口電路15、輸入光電隔離電路16和輸出光電隔尚電路17均與Arduino單片機(jī)1相連，其中，當(dāng)所測(cè)量參數(shù)超出預(yù)設(shè)正常工作值范圍時(shí)，報(bào)警模塊8開(kāi)始工作，便于管理員即時(shí)處理異常情況；存儲(chǔ)模塊9使用SD卡或者U盤(pán)存儲(chǔ)；顯示模塊10為12864液晶、IXD1602、LED數(shù)碼管或者其他形式的能提供顯示功能的組件；矩陣鍵盤(pán)接口電路11為可提供4*4參數(shù)設(shè)定的4X4矩陣鍵盤(pán)接口電路，串行接口電路12提供RS-232電平形式接口 ；I2C總線接口電路13和SPI總線接口電路14可用于與其他設(shè)備進(jìn)行通信，尤其適宜與各種傳感器、時(shí)鐘芯片等進(jìn)行通訊；下載接口電路15可與電腦相連進(jìn)行程序下載；輸入光電隔尚電路16和輸出光電隔尚電路17分別對(duì)與其連接的電路進(jìn)行輸入和輸出信號(hào)隔離，用來(lái)進(jìn)行干擾處理，來(lái)維持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性和保護(hù)互連設(shè)備。
[0017]模擬量輸入接口電路6和數(shù)字量輸入接口電路7均與輸入光電隔尚電路16相連，其中，模擬量輸入接口電路6為電壓輸入(0-5V)或者電流輸入，對(duì)于電流信號(hào)，采用采用250歐精密電阻提供轉(zhuǎn)換接口，數(shù)字量輸入接口電路7用于接收開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入。
[0018]晶體管輸出接口電路2、模擬量輸出接口電路3、繼電器輸出接口電路4和PWM輸出接口電路5均與輸出光電隔離電路17相連，用于對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制。其中晶體管輸出接口電路可用于高頻動(dòng)作負(fù)載控制，繼電器輸出接口電路用于大電流低頻負(fù)載的通斷控制，PWM輸出接口電路和模擬量輸出接口電路用于對(duì)連接的相應(yīng)設(shè)備提供無(wú)極變化的調(diào)控信號(hào)。
[0019]以上對(duì)本實(shí)用新型做了示例性的描述，應(yīng)該說(shuō)明的是，在不脫離本實(shí)用新型的核心的情況下，任何簡(jiǎn)單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，包括Arduino單片機(jī)(1)、晶體管輸出接口電路⑵、模擬量輸出接口電路(3)、繼電器輸出接口電路(4)、PWM輸出接口電路(5)、模擬量輸入接口電路￠)、數(shù)字量輸入接口電路(7)、報(bào)警模塊(8)、存儲(chǔ)模塊(9)、顯示模塊(10)、矩陣鍵盤(pán)接口電路(11)、串行接口電路(12)、I2C總線接口電路(13)、SPI總線接口電路(14)、下載接口電路(15)、輸入光電隔離電路(16)、輸出光電隔離電路(17);所述報(bào)警模塊(8)、存儲(chǔ)模塊(9)、顯示模塊(10)、矩陣鍵盤(pán)接口電路(11)、串行接口電路(12)、I2C總線接口電路(13)、SPI總線接口電路(14)、下載接口電路(15)、輸入光電隔尚電路(16)和輸出光電隔尚電路(17)均與Arduino單片機(jī)⑴相連，模擬量輸入接口電路(6)和數(shù)字量輸入接口電路(7)均與輸入光電隔尚電路(16)相連，晶體管輸出接口電路(2)、模擬量輸出接口電路(3)、繼電器輸出接口電路(4)和PWM輸出接口電路(5)均與輸出光電隔離電路(17)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述模擬量輸入接口電路(6)為電壓輸入或者電流輸入。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述模擬量輸入接口電路出)的電流信號(hào)采用250歐電阻提供轉(zhuǎn)換接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述數(shù)字量輸入接口電路(7)為開(kāi)關(guān)量輸入電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述存儲(chǔ)模塊(9)使用SD卡或者U盤(pán)存儲(chǔ)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述顯示模塊(10)為12864液晶、IXD1602或者LED數(shù)碼管中的任意一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述矩陣鍵盤(pán)接口電路(11)為4X4矩陣鍵盤(pán)接口電路。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征是，所述串行接口電路(12)提供RS-232電平形式的串行接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其中，報(bào)警模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤(pán)接口電路、串行接口電路、I2C總線接口電路、SPI總線接口電路、下載接口電路、輸入光電隔離電路和輸出光電隔離電路均與Arduino單片機(jī)相連，模擬量輸入接口電路和數(shù)字量輸入接口電路均與輸入光電隔離電路相連，晶體管輸出接口電路、模擬量輸出接口電路、繼電器輸出接口電路和PWM輸出接口電路均與輸出光電隔離電路相連。本實(shí)用新型具有掉電存儲(chǔ)功能，增加了儲(chǔ)存量，加快存儲(chǔ)速度，具有運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，控制電路簡(jiǎn)單，集成度高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開(kāi)號(hào)】CN205038486
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520834169
【發(fā)明人】單慧勇, 王雙菊, 周杰, 宿爽, 趙輝, 衛(wèi)勇
【申請(qǐng)人】天津農(nóng)學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日