二線制總線輸入裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種二線制總線輸入裝置，包括：微處理器；開(kāi)關(guān)量輸入模塊，用于向微處理器輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào)；發(fā)送電路，用于從微處理器接收開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行傳輸；總線整流電路，用于從發(fā)送電路接收開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)并將其整流為無(wú)極性信號(hào)，將所述無(wú)極性信號(hào)經(jīng)二線制總線發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控端；總線取電電路，用于從所述總線整流電路獲取電能作為微處理器的工作電源；狀態(tài)顯示電路，用于顯示開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的狀態(tài)；配置接口，用于為開(kāi)關(guān)量輸入模塊配置地址。本實(shí)用新型降低工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布線的復(fù)雜度、減少成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】二線制總線輸入裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號(hào)輸入裝置，特別是一種二線制總線輸入裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)控制、消防系統(tǒng)、建筑自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)等領(lǐng)域中，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)往往有大量數(shù)字信號(hào)需要輸入采集，對(duì)此，傳統(tǒng)方案中往往需要針對(duì)各采集結(jié)點(diǎn)單獨(dú)敷設(shè)電源線，不僅成本高，而且增加了布線的復(fù)雜度，有些地方根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種二線制總線輸入裝置，降低工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布線的復(fù)雜度、減少成本。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種二線制總線輸入裝置，包括:
[0005]微處理器，包括輸入端、發(fā)送端、顯示驅(qū)動(dòng)端、配置端和電源端；
[0006]開(kāi)關(guān)量輸入模塊，連接所述微處理器的輸入端，用于向所述微處理器輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào);
[0007]發(fā)送電路，連接所述微處理器的發(fā)送端，用于從所述微處理器接收開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行傳輸；
[0008]總線整流電路，連接所述發(fā)送電路，用于從所述發(fā)送電路接收開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)并將其整流為無(wú)極性信號(hào)，所述總線整流電路還通過(guò)二線制總線與遠(yuǎn)程監(jiān)控端通信，用于將所述無(wú)極性信號(hào)經(jīng)所述二線制總線發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控端；
[0009]總線取電電路，一端連接所述總線整流電路，另一端連接所述微處理器的電源端，用于從所述總線整流電路獲取電能作為所述微處理器的工作電源；
[0010]狀態(tài)顯示電路，與所述微處理器的顯示驅(qū)動(dòng)端連接，用于顯示所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的狀態(tài)；
[0011]配置接口，與所述微處理器的配置端連接，用于為所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊配置地址。
[0012]進(jìn)一步，所述發(fā)送電路為電流環(huán)電路。
[0013]進(jìn)一步，所述發(fā)送電路包括第一三極管和串接在所述第一三極管的基極的第一電阻和第二電阻，所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)與所述微處理器的發(fā)送端連接，所述三極管的集電極與所述總線整流電路連接。
[0014]進(jìn)一步，所述總線整流電路包括整流橋。
[0015]進(jìn)一步，所述總線取電電路包括第二三極管、三端穩(wěn)壓器、第一充電電容和第二充電電容，所述第二三極管的集電極連接所述總線整流電路，所述第二三極管的基極通過(guò)第三電阻連接所述第二三極管的集電極，所述三端穩(wěn)壓器包括輸入端、輸出端和接地端，所述三端穩(wěn)壓器的輸入端連接所述第二三極管的發(fā)射極，所述三端穩(wěn)壓器的輸出端連接所述微處理器的電源端，所述第一充電電容連接在所述三端穩(wěn)壓器的輸入端和接地端之間，所述第二充電電容連接在所述三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間。[0016]進(jìn)一步，所述三端穩(wěn)壓器的輸入端和接地端之間還連接有第一電容，所述三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間還連接有第二電容。
[0017]進(jìn)一步，所述狀態(tài)顯示電路包括多個(gè)發(fā)光二極管。
[0018]本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，總線取電模塊可經(jīng)由總線整流電路從總線獲取電能并提供給微處理器作為微處理器的工作電源，無(wú)需在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集設(shè)備單獨(dú)敷設(shè)電源線，降低了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的布線復(fù)雜度，并且可以降低成本。
[0019]另外，通過(guò)總線整流電路使得開(kāi)關(guān)量信號(hào)無(wú)極性后傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控端，降低了現(xiàn)場(chǎng)施工的難度；通過(guò)狀態(tài)顯示電路可以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控開(kāi)關(guān)量輸入模塊輸入至微處理器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)，便于故障排查。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的二線制總線輸入裝置的方框圖。
[0021]圖2為圖1中的二線制總線輸入裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0023]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的二線制總線輸入裝置的方框圖。如圖1所示，本實(shí)施例的二線制總線輸入裝置包括微處理器10、開(kāi)關(guān)量輸入模塊20、發(fā)送電路30、總線整流電路40、總線取電電路50、狀態(tài)顯示電路60、配置接口 70。
[0024]微處理器10包括輸入端IN、發(fā)送端TXD、顯示驅(qū)動(dòng)端12、配置端14和電源端VDD ；
[0025]開(kāi)關(guān)量輸入模塊20連接微處理器10的輸入端IN,用于向微處理器10輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào)。該開(kāi)關(guān)量信號(hào)具體可包括一個(gè)或多個(gè)高電平信號(hào)“I”和/或低電平信號(hào)“O”。
[0026]發(fā)送電路30 —端連接微處理器10的發(fā)送端TXD，用于從微處理器10接收開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行傳輸；發(fā)送電路30另一端連接總線整流電路40，以將開(kāi)關(guān)量信號(hào)傳輸至總線整流電路40。
[0027]總線整流電路40通過(guò)二線制總線BUS1、BUS2與遠(yuǎn)程監(jiān)控端通信，用于將從發(fā)送電路30接收的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)整流為無(wú)極性信號(hào)后，通過(guò)二線制總線BUSl和BUS2發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控端，供遠(yuǎn)程監(jiān)控端對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。通過(guò)總線整流電路40使得開(kāi)關(guān)量信號(hào)無(wú)極性后傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控端，降低了現(xiàn)場(chǎng)施工的難度。
[0028]總線取電電路50 —端連接總線整流電路40，另一端連接微處理器的電源端VDD，用于從總線整流電路40獲取電能作為所述微處理器10的工作電源。本實(shí)施例中，總線取電模塊50可經(jīng)由總線整流電路40從二線制總線獲取電能并提供給微處理器10作為微處理器10的工作電源，無(wú)需在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集設(shè)備單獨(dú)敷設(shè)電源線，降低了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的布線復(fù)雜度，并且可以降低成本。
[0029]狀態(tài)顯示電路60與微處理器的顯示驅(qū)動(dòng)端12連接，用于顯示開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的狀態(tài)。通過(guò)狀態(tài)顯示電路60可以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控開(kāi)關(guān)量輸入模塊輸入至微處理器的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)，便于故障排查。
[0030]配置接口 70與微處理器10的配置端14連接，用于為開(kāi)關(guān)量輸入模塊20配置地址。配置接口 70可連接編碼器，以接收經(jīng)由編碼器輸出的編址信息。通過(guò)配置接口 70，可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行編址，方便現(xiàn)場(chǎng)靈活使用。
[0031]圖2是圖1中的二線制總線輸入裝置的電路圖，如圖2所示，上述發(fā)送電路20為電流環(huán)電路，其包括第一三極管Ql以及串接在第一三極管Ql基極的第一電阻Rl和第二電阻R2，第一電阻R1、第二電阻R2的連接節(jié)點(diǎn)與微處理器10的發(fā)送端TXD連接，第二電阻R2一端與第一三極管Ql基極連接，第一電阻Rl —端接地，第一三極管Ql的集電極與總線整流電路40連接，第一三極管Ql的發(fā)射極接地，并通過(guò)二極管Dl連接第一三極管Ql的集電極，其中二極管Dl的陽(yáng)極和陰極分別連接第一三極管Ql的發(fā)射極和集電極。
[0032]本實(shí)施例中，將發(fā)送電路設(shè)計(jì)為電流環(huán)電路，使得開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)以電流環(huán)的方式向上傳輸，能夠提高信號(hào)的抗干擾能力，提升遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0033]總線取電電路50包括第二三極管Q2、三端穩(wěn)壓器Ul、第一充電電容Cl和第二充電電容C2，第二三極管Q2的基極通過(guò)第三電阻R3連接第二三極管Q2的集電極，第二三極管Q2的集電極連接總線整流電路40，具體地，第二三極管Q2的集電極通過(guò)串聯(lián)連接的第四電阻R4和第五電阻R5連接總線整流電路40，第四電阻R4和第五電阻R5的連接節(jié)點(diǎn)與第一三極管Ql的集電極連接。
[0034]三端穩(wěn)壓器Ul包括輸入端1、輸出端2和接地端3，三端穩(wěn)壓器Ul的輸入端I連接第二三極管Q2的發(fā)射極，三端穩(wěn)壓器Ul的輸出端2連接微處理器10的電源端VDD，第一充電電容Cl連接在三端Ul的輸入端I和接地端3之間，第二充電電容C2連接在三端穩(wěn)壓器Ul的輸出端2和接地端3之間。
[0035]進(jìn)一步，三端穩(wěn)壓器Ul的輸入端I和接地端3之間還連接有第一電容C3和第二電容C4。
[0036]本實(shí)施例中，遠(yuǎn)程監(jiān)控端也可通過(guò)二線制總線BUSl和BUS2、總線整流電路40向總線取電電路50發(fā)送電平信號(hào)，以使總線取電電路50從二線制總線BUSl和BUS2獲取電能提供給微處理器10，原理如下:
[0037]當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端發(fā)送高電平信號(hào)“I”時(shí)，第二三極管Q2導(dǎo)通，二線制總線BUSl和BUS2通過(guò)總線整流電路40給第一充電電容Cl充電，通過(guò)三端穩(wěn)壓器Ul給第二充電電容C2充電，并給微處理器10供電，當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端發(fā)送低電平信號(hào)“O”時(shí)，第二三極管Q2截止，第一充電電容Cl和第二充電電容C2放電，以給微處理器10供電。
[0038]總線整流電路40具體包括整流橋，該整流橋包括整流二極管VD1-VD4，其中整流二極管VDl和VD3的陽(yáng)極相連后接地，整流二極管VD2和VD4的陰極連接后，連接發(fā)送電路30和總線取電電路50，進(jìn)一步，整流二極管VD2和VD4的陰極連接后，通過(guò)第五電阻R5與第一三極管Ql的集電極連接，還通過(guò)串聯(lián)連接的第五電阻R5和第四電阻R4連接第二三極管Q2的集電極。整流二極管VDl的陰極和整流二極管VD2的陽(yáng)極連接二進(jìn)制總線BUS1，整流二極管VD3的陰極和整流二極管VD4的陽(yáng)極連接二進(jìn)制總線BUS2。
[0039]本實(shí)施例中，狀態(tài)顯示電路60包括多個(gè)發(fā)光二極管，用于顯示開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的狀態(tài)，例如，當(dāng)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)為高電平信號(hào)“ I”時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管顯示第一狀態(tài)，例如為發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)為低電平信號(hào)“O”時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管顯示第二狀態(tài)，例如為非發(fā)光狀態(tài)。發(fā)光二極管可設(shè)置在二線制總線輸入裝置的前面板上。
[0040]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種二線制總線輸入裝置，其特征在于，包括: 微處理器，包括輸入端、發(fā)送端、顯示驅(qū)動(dòng)端、配置端和電源端； 開(kāi)關(guān)量輸入模塊，連接所述微處理器的輸入端，用于向所述微處理器輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào); 發(fā)送電路，連接所述微處理器的發(fā)送端，用于從所述微處理器接收開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行傳輸； 總線整流電路，連接所述發(fā)送電路，用于從所述發(fā)送電路接收開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)并將其整流為無(wú)極性信號(hào)，所述總線整流電路還通過(guò)二線制總線與遠(yuǎn)程監(jiān)控端通信，用于將所述無(wú)極性信號(hào)經(jīng)所述二線制總線發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控端； 總線取電電路，一端連接所述總線整流電路，另一端連接所述微處理器的電源端，用于從所述總線整流電路獲取電能作為所述微處理器的工作電源； 狀態(tài)顯示電路，與所述微處理器的顯示驅(qū)動(dòng)端連接，用于顯示所述開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的狀態(tài)； 配置接口，與所述微處理器的配置端連接，用于為所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊配置地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二線制總線輸入裝置，其特征在于，所述發(fā)送電路為電流環(huán)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二線制總線輸入裝置，其特征在于，所述發(fā)送電路包括第一三極管和串接在所述第一三極管的基極的第一電阻和第二電阻，所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)與所述微處理器的發(fā)送端連接，所述三極管的集電極與所述總線整流電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二線制總線輸入裝置，其特征在于，所述總線整流電路包括整流橋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二線制總線輸入裝置，其特征在于，所述總線取電電路包括第二三極管、三端穩(wěn)壓器、第一充電電容和第二充電電容，所述第二三極管的集電極連接所述總線整流電路，所述第二三極管的基極通過(guò)第三電阻連接所述第二三極管的集電極，所述三端穩(wěn)壓器包括輸入端、輸出端和接地端，所述三端穩(wěn)壓器的輸入端連接所述第二三極管的發(fā)射極，所述三端穩(wěn)壓器的輸出端連接所述微處理器的電源端，所述第一充電電容連接在所述三端穩(wěn)壓器的輸入端和接地端之間，所述第二充電電容連接在所述三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二線制總線輸入裝置，其特征在于，所述三端穩(wěn)壓器的輸入端和接地端之間還連接有第一電容，所述三端穩(wěn)壓器的輸出端和接地端之間還連接有第二電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二線制總線輸入裝置，其特征在于，所述狀態(tài)顯示電路包括多個(gè)發(fā)光二極管。
【文檔編號(hào)】G06F13/40GK203502961SQ201320684654
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】焦安海, 李亞明 申請(qǐng)人:北京國(guó)人正方科技有限公司