專利名稱：一種新型實(shí)用io模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)測控、家電檢測和軟件等技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型實(shí)用IO模塊。
背景技術(shù)：
IO模塊廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控領(lǐng)域。隨著數(shù)字化、智能化工業(yè)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中我們經(jīng)常需要對某些低速、實(shí)時性要求不嚴(yán)格的開關(guān)量的狀態(tài)進(jìn)行判斷和控制，同時控制一些開關(guān)量輸出從而達(dá)到對工業(yè)過程的監(jiān)控。例如，家電環(huán)形測試線中，需要將當(dāng)前的測試工位號通過IO量轉(zhuǎn)換成臺位號，并發(fā)送給計算機(jī)實(shí)時自動判斷；生產(chǎn)流水線中的開關(guān)量無法從當(dāng)前線體的PLC中獲得時，利用IO模塊可完成線體開關(guān)量的采集和輸出。因此，人們對IO模塊的需求不斷的加大。目前國內(nèi)市場上的IO模塊很多，但是大都成本很高，專用性不強(qiáng)，因此也造成了一定的資源浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述問題，提供了一種新型實(shí)用IO模塊，目的在于專門應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場低速、實(shí)時性要求不嚴(yán)格的開關(guān)量輸入輸出控制，使用方便，操作簡單。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述IO模塊包括電源系統(tǒng)、MCU、通信電路、存儲器、掉電保護(hù)電路、模塊地址、隔離輸入電路和隔離輸出電路；所述電源系統(tǒng)為整個模塊提供電源；所述隔離輸入電路包括開關(guān)量輸入電路和隔離電路，開關(guān)量輸入電路經(jīng)過隔離電路與MCU相連；所述隔尚輸出電路包括開關(guān)量輸出電路和隔尚電路，開關(guān)量輸出電路經(jīng)過隔離電路與MCU相連；所述MCU分別與通信電路、存儲器、模塊地址和掉電保護(hù)電路相連接。所述IO模塊還包括嵌入式軟件，軟件采用C語言進(jìn)行編程。所述電源系統(tǒng)采用線性5V穩(wěn)壓電源。所述MCU 采用 STC12C5A32S2 芯片。所述掉電保護(hù)電路采用MCU內(nèi)部的低壓檢測中斷引腳通過門檻電壓觸發(fā)。所述隔離輸入電路采用雙向光耦芯片354T，隔離輸出電路采用普通單向光耦芯片357T。所述存儲器采用常規(guī)型24系列存儲器或者海量存儲器FM25256。所述通信電路是基于普通RS485通信電路，在ADM485芯片的控制端加裝一個反相
三極管。所述IO模塊還具有地址設(shè)置功能，采用硬件地址，支持多個模塊、多路輸入輸出，單條總線最多可以連接256個模塊，共計760多個輸入通道，2000多個輸出通道，突破了輸入輸出點(diǎn)數(shù)對模塊的限制。本實(shí)用新型的有益效果[0015]本實(shí)用新型專用性強(qiáng)，操作簡單，安全可靠，并且價格低廉，在電子、工業(yè)測控、質(zhì)量管理等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。同時，該模塊可廣泛應(yīng)用于冰箱等家電生產(chǎn)流水線上，簡單實(shí)用。

圖I為本實(shí)用新型模 塊整體的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型電源供電系統(tǒng)電路圖；圖3為本實(shí)用新型隔離輸入電路圖；圖4為本實(shí)用新型隔離輸出電路圖；圖5為本實(shí)用新型MCU控制電路圖；圖6為本實(shí)用新型RS485通信電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例來具體說明本實(shí)用新型。如圖I所示，新型實(shí)用IO模塊包括電源系統(tǒng)、MCU、通信電路、模塊地址、存儲器、隔離輸入電路以及隔離輸出電路。所述電源系統(tǒng)為整個模塊提供電源，開關(guān)量輸入電路以及開關(guān)量輸出電路分別經(jīng)過隔離電路與MCU相連，MCU分別與通信電路、存儲器和模塊地址相連接。如圖2所示，電源通過DC-DC轉(zhuǎn)換芯片MC34063對整個模塊電路供電。如圖3及圖4所示，開關(guān)量輸入電路經(jīng)過光耦隔離電路，將輸入信號傳遞給MCU，同理，MCU輸出的控制信號也經(jīng)過光耦隔離電路到開關(guān)量輸出電路，從而防止外部信號對內(nèi)部電路造成干擾。如圖5所示，MCU控制電路為本實(shí)用新型核心控制部分，其中MCU型號為STC12C5A32S2，該芯片具有低壓檢測中斷功能的管腳P4. 6腳，通過兩個合適的分壓電阻匹配到其門檻電壓，構(gòu)成掉電保護(hù)電路。如圖6所示，在普通RS485通信電路的基礎(chǔ)上，在ADM485芯片的控制端添加一個反相三極管Ql，將單片機(jī)的控制信號經(jīng)過反相后提供給ADM485芯片。具體工作過程如圖I至圖6所示，電源通過DC-DC模塊轉(zhuǎn)換成5V的直流電，給整個模塊供電。輸入信號通過隔離輸入電路將信號傳遞給MCU，MCU對輸入的信號進(jìn)行分析處理，同時通過隔離輸出電路將分析結(jié)果傳遞給用戶或者控制相應(yīng)的設(shè)備動作。此外，輸入通道還可以作為累計通道，對外部輸入信號進(jìn)行計數(shù)，方便對生產(chǎn)的管理。模塊工作過程中的數(shù)據(jù)可以實(shí)時的存儲到存儲器中，方便客戶在需要時隨時取用。模塊設(shè)有掉電保護(hù)功能，當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場突然斷電的時候，MCU進(jìn)入低壓檢測中斷，將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)存儲到存儲器中，防止數(shù)據(jù)丟失，待模塊重新上電以后，讀出掉電前的數(shù)據(jù)即可恢復(fù)正常的工作。
權(quán)利要求1.一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述IO模塊包括電源系統(tǒng)、MCU、通信電路、存儲器、掉電保護(hù)電路、模塊地址、隔離輸入電路和隔離輸出電路；所述電源系統(tǒng)為整個模塊提供電源；所述隔離輸入電路包括開關(guān)量輸入電路和隔離電路，開關(guān)量輸入電路經(jīng)過隔離電路與MCU相連；所述 隔尚輸出電路包括開關(guān)量輸出電路和隔尚電路，開關(guān)量輸出電路經(jīng)過隔離電路與MCU相連；所述MCU分別與通信電路、存儲器、模塊地址和掉電保護(hù)電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述電源系統(tǒng)采用線性5V穩(wěn)壓電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述MCU采用STC12C5A32S2 芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述掉電保護(hù)電路采用MCU內(nèi)部的低壓檢測中斷引腳通過門檻電壓觸發(fā)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述隔離輸入電路采用雙向光耦芯片354T，隔離輸出電路采用普通單向光耦芯片357T。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述存儲器采用常規(guī)型2 4系列存儲器或者海量存儲器FM25256。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型實(shí)用IO模塊，其特征在于所述通信電路是基于普通RS485通信電路，在ADM485芯片的控制端加裝一個反相三極管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型實(shí)用IO模塊，所述IO模塊包括電源系統(tǒng)、MCU、通信電路、存儲器、掉電保護(hù)電路、模塊地址、隔離輸入電路和隔離輸出電路；所述電源系統(tǒng)為整個模塊提供電源；所述隔離輸入電路包括開關(guān)量輸入電路和隔離電路，開關(guān)量輸入電路經(jīng)過隔離電路與MCU相連；所述隔離輸出電路包括開關(guān)量輸出電路和隔離電路，開關(guān)量輸出電路經(jīng)過隔離電路與MCU相連；所述MCU分別與通信電路、存儲器、模塊地址和掉電保護(hù)電路相連接。本實(shí)用新型專用性強(qiáng)，操作簡單，安全可靠，并且價格低廉，在電子、工業(yè)測控、質(zhì)量管理等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。同時，該模塊可廣泛應(yīng)用于冰箱等家電生產(chǎn)流水線上，簡單實(shí)用。
文檔編號G05B19/04GK202758181SQ2012202975
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者霍奎, 李興華, 孟凡民, 李立順, 劉健, 李曉漢 申請人:江蘇中科君達(dá)電子科技有限公司