專利名稱：數(shù)字i/o信號(hào)光電隔離/驅(qū)動(dòng)電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及特定功能的電路板，更具體地說(shuō)是一種應(yīng)用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中， 完成計(jì)算機(jī)控制器5V電源電路與控制器外圍非5V電源電路的電氣隔離和提升線路驅(qū)動(dòng)電流 的專用電路板。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)控制器電路通常采用5VDC供電電源，而控制器電路的外 圍輸入、輸出電路的電源，往往是其它非5V直流電源，例如12VDC， 24VDC， 220VAC， 380VAC 等等。因此，造成控制器電路不能與其外圍電路直接連接。釆用隔離與轉(zhuǎn)換電路可使這兩部 分電路連接起來(lái)，進(jìn)行必須的信號(hào)傳輸。而已有的各種隔離與轉(zhuǎn)換的數(shù)字電路板，要么僅有 輸入，要么就僅有輸出，更沒(méi)有兼具輸入與輸出，同時(shí)具有輸出譯碼的"多選一"電路。因 此，相應(yīng)功能的設(shè)置勢(shì)必使得系統(tǒng)的硬件個(gè)數(shù)增加，安裝體積增大，成本增加。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種具有多路輸入、多路輸 出，同時(shí)具有兩個(gè)3路數(shù)字輸出譯碼選擇電路，具備8行X8列的集電極開(kāi)路輸出單選功能 的數(shù)字I/O信號(hào)光電隔離/驅(qū)動(dòng)電路板，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制器5V電源電路與控制器外圍非 5V電源電路的電氣隔離、提升線路驅(qū)動(dòng)電流。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案-
本實(shí)用新型數(shù)字I/O信號(hào)光電隔離/驅(qū)動(dòng)電路板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有
數(shù)字輸出電路
計(jì)算機(jī)數(shù)字輸出信號(hào)0UT1 10通過(guò)連接端口 PC0UT接入電路板，依次經(jīng)過(guò)取反整形電 路IC1 IC3和線驅(qū)動(dòng)電路IC6、 IC7輸出光電隔離器件IC10 IC12中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū) 動(dòng)信號(hào)；經(jīng)光電隔離器件IC10 IC12的隔離輸出信號(hào)通過(guò)三極管T1 T10在輸出端口 0UTP1. 上為所述三極管的外圍元件提供輸出信號(hào)A1 A10;
數(shù)字輸出譯碼選擇電路
計(jì)算機(jī)三路數(shù)字輸出信號(hào)0UT11 13通過(guò)連接端口 PCOUT接入電路板，經(jīng)過(guò)譯碼電路 IC4形成八路輸出信號(hào);所述八路輸出信號(hào)通過(guò)線驅(qū)動(dòng)集成電路IC8輸出光電隔離器件IC13、 IC14中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū)動(dòng)信號(hào)；光電隔離器件IC13、 IC14的隔離輸出信號(hào)逋過(guò)三極管 T11 T18在輸出端口 0UTP2中為所述三極管的外圍元件提供作為行選擇信號(hào)的輸出信號(hào) B'1 B'8;
3計(jì)算機(jī)三路數(shù)字輸出信號(hào)0UT14 16通過(guò)連接端口 PC0UT接入電路板，經(jīng)過(guò)譯碼電路IC5形成八路輸出信號(hào)；所述八路輸出信號(hào)通過(guò)線驅(qū)動(dòng)集成電路IC9輸出光電隔離器件IC15、IC16中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū)動(dòng)信號(hào)；光電隔離器件IC15、 IC16的隔離輸出信號(hào)通過(guò)三極管T19 T26在輸出端口中0UTP3中為所述三極管的外圍元器件提供作為列選擇信號(hào)的輸出信號(hào)C1 C8;
數(shù)字輸入電路
外部輸入元件的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)B1 B16通過(guò)連接端口 IN-IN接入電路板，經(jīng)光電隔離器件IC17 IC20隔離，在輸入端口 PCIN中輸出計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)IN1 IN16。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在-
1、 本實(shí)用新型既實(shí)現(xiàn)了不同電路間電氣隔離的需要，又實(shí)現(xiàn)了線路電流提升的雙重功能，提高了負(fù)載能力；
2、 本實(shí)用新型在一塊電路板上可實(shí)現(xiàn)十六路數(shù)字輸入信號(hào)和十路集電極開(kāi)路輸出信號(hào)的連接，滿足了較多數(shù)字量輸入和輸出的需要；
3、 本實(shí)用新型在一塊電路板上同時(shí)具備了六路數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換為8行X8列的單選矩陣控制電路。
4、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。


圖1為本實(shí)用新型輸出部分電路原理圖。圖2為本實(shí)用新型輸入部分電路原理圖。
以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，數(shù)字輸出電路
高電平有效的計(jì)算機(jī)數(shù)字輸出信號(hào)0UT1 10通過(guò)連接端口 PC0UT接入電路板，經(jīng)過(guò)取反整形電路IC1 IC3和線驅(qū)動(dòng)電路IC6、 IC7使光電隔離器件IC10 IC12中發(fā)光二極管發(fā)光，光電隔離器件的受光元件接收到光信號(hào)后飽和導(dǎo)通，使三極管T1 T10的集電極近似接地，從而使連接到該三極管的外圍元件在輸出端口 0UTP1得到輸出A1 A10;
圖1所示，數(shù)字輸出譯碼選擇電路
高電平有效的計(jì)算機(jī)三路數(shù)字輸出信號(hào)0UT11 13通過(guò)連接端口 PCOUT接入電路板，經(jīng)過(guò)譯碼電路IC4形成八路輸出信號(hào)；八路輸出信號(hào)通過(guò)線驅(qū)動(dòng)集成電路IC8輸出光電隔離器件IC13、 IC14中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使光電隔離器件的發(fā)光二極管發(fā)光，光電隔離器件的受光元件接收到光信號(hào)后飽和導(dǎo)通，從而使三極管的集電極近似接地；因此，光電隔離器件IC13、 IC14的隔離輸出信號(hào)通過(guò)三極管T11 T18在輸出端口 0UTP2中為三極管的外圍元件提供作為行選擇信號(hào)的輸出信號(hào)B' 1 B' 8;
高電平有效的計(jì)算機(jī)三路數(shù)字輸出信號(hào)0UT14 16通過(guò)連接端口 PCOUT接入電路板，經(jīng)過(guò)譯碼電路IC5形成八路輸出信號(hào)；八路輸出信號(hào)通過(guò)線驅(qū)動(dòng)集成電路IC9輸出光電隔離器件IC15、 IC16中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使光電隔離器件中發(fā)光二極管發(fā)光，光電隔離器件的受光元件接收到光信號(hào)后飽和導(dǎo)通，從偭使三極管的集電極近似接地；因此，光電隔離器件IC15、 IC16的隔離輸出信號(hào)通過(guò)三極管T19 T26在輸出端口中0UTP3中為所述三極管的外圍元器件提供作為列選擇信號(hào)的輸出信號(hào)C1 C8;
參見(jiàn)圖2，數(shù)字輸入電路
按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等外部輸入元件的高電平有效開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)B1 B16通過(guò)連接端口 IN-IN接入電路板，使光電隔離器件IC17 IC20的發(fā)光二極管發(fā)光，光電隔離器件IC17 IC20的受光元件接收到光信號(hào)后飽和導(dǎo)通，集電極被拉至低電平，因此，經(jīng)光電隔離器件IC17 IC20隔離，在輸入端口 PCIN中輸出低電平有效的計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)IN1 IN16。
權(quán)利要求1、數(shù)字I/O信號(hào)光電隔離/驅(qū)動(dòng)電路板，其特征是所述電路板中具有數(shù)字輸出電路計(jì)算機(jī)數(shù)字輸出信號(hào)(OUT1～10)通過(guò)連接端口(PCOUT)接入電路板，依次經(jīng)過(guò)取反整形電路(IC1～I(xiàn)C3)和線驅(qū)動(dòng)電路(IC6、IC7)輸出光電隔離器件(IC10～I(xiàn)C12)中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū)動(dòng)信號(hào)；經(jīng)光電隔離器件(IC10～I(xiàn)C12)的隔離輸出信號(hào)通過(guò)三極管(T1～T10)在輸出端口(OUTP1)上為所述三極管的外圍元件提供輸出信號(hào)(A1～A10)；數(shù)字輸出譯碼選擇電路計(jì)算機(jī)三路數(shù)字輸出信號(hào)(OUT11～13)通過(guò)連接端口(PCOUT)接入電路板，經(jīng)過(guò)譯碼電路(IC4)形成八路輸出信號(hào)；所述八路輸出信號(hào)通過(guò)線驅(qū)動(dòng)集成電路(IC8)輸出光電隔離器件(IC13、IC14)中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū)動(dòng)信號(hào)；光電隔離器件(IC13、IC14)的隔離輸出信號(hào)通過(guò)三極管(T11～T18)在輸出端口(OUTP2)中為所述三極管的外圍元件提供作為行選擇信號(hào)的輸出信號(hào)(B’1～B’8)；計(jì)算機(jī)三路數(shù)字輸出信號(hào)(OUT14～16)通過(guò)連接端口(PCOUT)接入電路板，經(jīng)過(guò)譯碼電路(IC5)形成八路輸出信號(hào)；所述八路輸出信號(hào)通過(guò)線驅(qū)動(dòng)集成電路(IC9)輸出光電隔離器件(IC15、IC16)中發(fā)光二極管的發(fā)光驅(qū)動(dòng)信號(hào)；光電隔離器件(IC15、IC16)的隔離輸出信號(hào)通過(guò)三極管(T19～T26)在輸出端口中(OUTP3)為所述三極管的外圍元器件提供作為列選擇信號(hào)的輸出信號(hào)(C1～C8)；數(shù)字輸入電路外部輸入元件的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)(B1～B16)通過(guò)連接端口(IN-IN)接入電路板，經(jīng)光電隔離器件(IC17～I(xiàn)C20)隔離，在輸入端口(PCIN)中輸出計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)(IN1～I(xiàn)N16)。
專利摘要數(shù)字I/O信號(hào)光電隔離/驅(qū)動(dòng)電路板，其特征是在一塊電路板同時(shí)具有數(shù)字輸出電路、數(shù)字輸出譯碼選擇電路和數(shù)字輸入電路。本實(shí)用新型是一種應(yīng)用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，完成計(jì)算機(jī)控制器5V電源電路與控制器外圍非5V電源電路的電氣隔離和提升線路驅(qū)動(dòng)電流的專用電路板。具有十六路輸入和十路集電極開(kāi)路輸出，同時(shí)具有兩個(gè)三路數(shù)字輸出譯碼選擇電路，可實(shí)現(xiàn)8行×8列的集電極開(kāi)路輸出單選矩陣電路功能，既滿足了不同電路間電氣隔離的需要，又實(shí)現(xiàn)了線路電流的提升，提高負(fù)載能力。
文檔編號(hào)H03K19/0175GK201352307SQ200820239370
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者任永強(qiáng), 何元祥, 楊韶明, 林巨廣 申請(qǐng)人:安徽巨一自動(dòng)化裝備有限公司