專利名稱：一種數(shù)字信號(hào)輸入、輸出電路模塊及其電路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字信號(hào)輸入、輸出電路模塊及其電路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在實(shí)際應(yīng)用中，常需要用到信號(hào)輸入輸出的轉(zhuǎn)換電路裝置，以及應(yīng)用該電路裝置進(jìn)一步控制一些需要同時(shí)、精確控制的負(fù)載設(shè)備。本實(shí)用新型的單片機(jī)、系統(tǒng)控制單元，是現(xiàn)有技術(shù)中較為成熟的技術(shù)，單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能，可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路，集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過(guò)單片機(jī)能實(shí)現(xiàn)多種簡(jiǎn)單控制功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊。本實(shí)用新型的目的之二在于提供一種數(shù)字信號(hào)輸出電路模塊。本實(shí)用新型的目的之三在于提供一種數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的之一所采用的技術(shù)方案:一種數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊，包括輸入電路、光耦、輸出電路和單片機(jī)；所述輸入電路與光耦的輸入端連接，用于將外部信號(hào)傳輸給光耦；所述輸出電路與光耦的輸出端連接，所述單片機(jī)與輸出電路連接。本實(shí)用新型的電路模塊，外部輸入的開關(guān)量信號(hào)是一種無(wú)源的信號(hào)，通過(guò)光耦轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識(shí)別的TTL電平信號(hào)，單片機(jī)掃描這些信號(hào)并保存在單片機(jī)內(nèi)存中供POL隨讀取。優(yōu)選的，所述輸入電路包括第一電阻和第二電阻，第一電阻和第二電阻一端共同與外部信號(hào)源連接，第一電阻另一端與光耦輸入端的第一引腳連接，第二電阻另一端接地；光耦輸入端的第二引腳與第二電阻的接地端連接。優(yōu)選的，所述輸出電路包括第三電阻和電源，第三電阻的一端與光耦輸出端的第四引腳連接，另一端與電源連接；光耦輸出端的第三引腳接地。優(yōu)選的，所述單片機(jī)連接于第三電阻和光耦輸出端的第四引腳之間。優(yōu)選的，還包括信號(hào)放大器和繼電器，信號(hào)放大器的信號(hào)輸入端與單片機(jī)的信號(hào)輸出端連接，放大器的信號(hào)輸出端與繼電器連接。優(yōu)選的，還包括系統(tǒng)控制單元，系統(tǒng)控制單元與單片機(jī)連接。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的之二所采用的技術(shù)方案:一種數(shù)字信號(hào)輸出電路模塊，包括單片機(jī)、信號(hào)放大器和若干繼電器，所述單片機(jī)具有多個(gè)信號(hào)輸出端，所述信號(hào)放大器具有多個(gè)信號(hào)輸入端和多個(gè)信號(hào)輸出端；信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸入端分別與單片機(jī)的各個(gè)信號(hào)輸出端連接，信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸出端分別與所述繼電器連接。[0014]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的之三所采用的技術(shù)方案:一種數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路系統(tǒng)，包括集成在同一個(gè)電路板上的輸入電路模塊和輸出電路模塊；所述輸入電路模塊包括輸入電路、光稱、輸出電路和單片機(jī)；所述輸入電路與光稱的輸入端連接，用于將外部信號(hào)傳輸給光耦；所述輸出電路與光耦的輸出端連接，所述單片機(jī)與輸出電路連接，單片機(jī)具有多個(gè)信號(hào)輸出端；所述輸入電路模塊包括信號(hào)放大器和多個(gè)繼電器，所述信號(hào)放大器具有多個(gè)信號(hào)輸入端和多個(gè)信號(hào)輸出端；信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸入端分別與所述單片機(jī)的各個(gè)信號(hào)輸出端連接，信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸出端分別與所述繼電器連接。本實(shí)用新型的電路系統(tǒng)，開關(guān)量信號(hào)通過(guò)信號(hào)輸入端傳輸給輸入電路，輸入電路具有坑干擾的功能，輸入電路再將開關(guān)量信號(hào)傳輸給光耦，經(jīng)光耦轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，光耦將電平信號(hào)傳輸給輸出電路，同時(shí)電平信號(hào)被單片機(jī)接收，單片機(jī)將接收到的信號(hào)保存在單片機(jī)內(nèi)存中供系統(tǒng)控制單元使用。系統(tǒng)控制單元邏輯運(yùn)算完成后，發(fā)出DI執(zhí)行命令，單片機(jī)(MCU)執(zhí)行命令并輸出數(shù)字信號(hào)O或1，控制信號(hào)經(jīng)放大處理后用于控制繼電器工作，進(jìn)而控制外圍設(shè)備的工作。系統(tǒng)控制單元POL處理數(shù)據(jù)需要控制外圍的設(shè)備使它們同步工作時(shí)，發(fā)送控制指令給單片機(jī)，單片機(jī)收到指令號(hào)控制外圍設(shè)備相應(yīng)的繼電器以達(dá)到目的。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一電路模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖1所示電路結(jié)構(gòu)的工作流程圖圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二電路模塊的電路連接示意圖圖4為圖3所述電路結(jié)構(gòu)的工作流程圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:實(shí)施例一如圖1所不,一種數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊,包括輸入電路10、光稱20和輸出電路30，輸入電路10將信號(hào)傳輸給光耦20，信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦20的轉(zhuǎn)換，被轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)后由光耦20傳輸給輸出電路30。所述輸入電路包括第一電阻11、第二電阻12以及信號(hào)輸入端。信號(hào)輸入端用于與外部信號(hào)源連接，本實(shí)施例中，外部信號(hào)源為開關(guān)量信號(hào)源，向輸入電路10輸出開關(guān)量信號(hào)；第一電阻11和第二電阻12的一端共同連接于信號(hào)輸入端,第一電阻11的另一端與光耦20輸入端的引腳I連接，第二電阻12的另一端接地，光耦20輸入端的引腳2與第二電阻12另一端連接，即與第二電阻12的接地端連接。所述輸出電路30包括第三電阻31，第三電阻31的一端與光耦20輸出端的引腳4連接，另一端與電源Vcc連接，光耦20輸出端的引腳3接地。還包括信號(hào)輸出端，信號(hào)輸出端為第三電阻31和引腳4的連接處。還包括單片機(jī)40，單片機(jī)40的輸入端與信號(hào)輸出端連接，用于實(shí)時(shí)接收、監(jiān)控信號(hào)輸出端的信號(hào)變化。單片機(jī)40的輸出端可與負(fù)載連接，用接收到的信號(hào)驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。如圖2所示，為本實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路模塊的工作原理，外部輸入的開關(guān)量信號(hào)是一種無(wú)源的信號(hào)，通過(guò)光耦轉(zhuǎn)換成單片機(jī)40可以識(shí)別的TTL電平信號(hào)。單片機(jī)40掃描這些信號(hào)并保存在單片機(jī)40內(nèi)存中供系統(tǒng)控制單元POL控制器(簡(jiǎn)稱POL，是西門子公司的一款現(xiàn)有產(chǎn)品)隨時(shí)使用。開關(guān)量信號(hào)通過(guò)信號(hào)輸入端傳輸給輸入電路10，輸入電路10具有坑干擾的功能，輸入電路10再將開關(guān)量信號(hào)傳輸給光稱20,經(jīng)光稱20轉(zhuǎn)換成電平信號(hào),光稱20將電平信號(hào)傳輸給輸出電路30，同時(shí)電平信號(hào)被單片機(jī)40接收，單片機(jī)40將接收到的信號(hào)保存在單片機(jī)40內(nèi)存中供POL隨讀取。實(shí)施例二如圖3所示，一種數(shù)字信號(hào)輸出電路模塊，包括單片機(jī)以及信號(hào)放大器50和若干繼電器。本實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路系統(tǒng)，單片機(jī)，具有多個(gè)信號(hào)輸出端，信號(hào)放大器50具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端，信號(hào)放大器50的每個(gè)輸入端分別與單片機(jī)的輸出端連接，信號(hào)放大器50的每個(gè)輸出端分別與不同的繼電器連接。單片機(jī)將信號(hào)輸出給信號(hào)放大器50,信號(hào)放大器50將信號(hào)放大后輸出給對(duì)應(yīng)的繼電器,驅(qū)動(dòng)繼電器工作；繼電器可用于控制各種電路的開關(guān)，及其他功能等。如圖4所示，為本實(shí)施例的工作原理，POL邏輯運(yùn)算完成后，發(fā)出DI執(zhí)行命令，單片機(jī)(即MCU)執(zhí)行命令并輸出數(shù)字信號(hào)O或1，控制信號(hào)經(jīng)放大處理后用于控制繼電器工作，進(jìn)而控制外圍設(shè)備的工作。POL處理數(shù)據(jù)需要控制外圍的設(shè)備使它們同步工作時(shí)，發(fā)送控制指令給單片機(jī)，單片機(jī)收到指令號(hào)控制外圍設(shè)備相應(yīng)的繼電器以達(dá)到目的。本實(shí)施例中的信號(hào)放大器50采用ULN2003，這是一個(gè)常用的用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器的ICo實(shí)施例三本實(shí)用新型的實(shí)施例三，一種數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路系統(tǒng)，包括實(shí)施例一的數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊和實(shí)施例二的數(shù)字信號(hào)輸出電路模塊，其具有共同的單片機(jī)結(jié)構(gòu)，并集成在同一塊電路板上。根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊，其特征在于，包括輸入電路、光稱、輸出電路和單片機(jī)；所述輸入電路與光耦的輸入端連接，用于將外部信號(hào)傳輸給光耦；所述輸出電路與光耦的輸出端連接，所述單片機(jī)與輸出電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于:所述輸入電路包括第一電阻和第二電阻，第一電阻和第二電阻一端共同與外部信號(hào)源連接，第一電阻另一端與光稱輸入端的第一引腳連接，第二電阻另一端接地；光耦輸入端的第二引腳與第二電阻的接地端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于:所述輸出電路包括第三電阻和電源，第三電阻的一端與光耦輸出端的第四引腳連接，另一端與電源連接；光耦輸出端的第三引腳接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于:所述單片機(jī)連接于第三電阻和光耦輸出端的第四引腳之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于:還包括信號(hào)放大器和繼電器，信號(hào)放大器的信號(hào)輸入端與單片機(jī)的信號(hào)輸出端連接，放大器的信號(hào)輸出端與繼電器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于:還包括系統(tǒng)控制單元，系統(tǒng)控制單元與單片機(jī)連接。
7.一種數(shù)字信號(hào)輸出電路模塊，其特征在于:包括單片機(jī)、信號(hào)放大器和若干繼電器，所述單片機(jī)具有多個(gè)信號(hào)輸出端，所述信號(hào)放大器具有多個(gè)信號(hào)輸入端和多個(gè)信號(hào)輸出端；信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸入端分別與單片機(jī)的各個(gè)信號(hào)輸出端連接，信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸出端分別與所述繼電器連接。
8.一種數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路系統(tǒng)，其特征在于:包括集成在同一個(gè)電路板上的輸入電路模塊和輸出電路模塊； 所述輸入電路模塊包括輸入電路、光稱、輸出電路和單片機(jī)；所述輸入電路與光稱的輸入端連接，用于將外部信號(hào)傳輸給光耦；所述輸出電路與光耦的輸出端連接，所述單片機(jī)與輸出電路連接，單片機(jī)具有多個(gè)信號(hào)輸出端； 所述輸入電路模塊包括信號(hào)放大器和多個(gè)繼電器，所述信號(hào)放大器具有多個(gè)信號(hào)輸入端和多個(gè)信號(hào)輸出端；信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸入端分別與所述單片機(jī)的各個(gè)信號(hào)輸出端連接，信號(hào)放大器的每個(gè)信號(hào)輸出端分別與所述繼電器連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊，包括輸入電路、光耦、輸出電路和單片機(jī)；所述輸入電路與光耦的輸入端連接，用于將外部信號(hào)傳輸給光耦；所述輸出電路與光耦的輸出端連接，所述單片機(jī)與輸出電路連接。本實(shí)用新型還公開了一種數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊，包括單片機(jī)、信號(hào)放大器和若干繼電器。本實(shí)用新型還公開了一種數(shù)字信號(hào)輸入輸出電路系統(tǒng)，包括若干數(shù)字信號(hào)輸入電路模塊，還包括信號(hào)放大器和多個(gè)繼電器。本實(shí)用新型的電路模塊，外部輸入的開關(guān)量信號(hào)是一種無(wú)源的信號(hào),通過(guò)光耦轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識(shí)別的TTL電平信號(hào)，單片機(jī)掃描這些信號(hào)并保存在單片機(jī)內(nèi)存中供系統(tǒng)控制單元使用。
文檔編號(hào)G05B19/042GK203070022SQ20132002446
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者梁徑略, 梁耀普 申請(qǐng)人:廣州市能迪自動(dòng)化設(shè)備有限公司