CN102621936A - 一种多用途智能型串口控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的一种多用途智能型串口控制器，包括中央控制器、DC/DC电源转换单元、10路开关量输入检测单元、10路功率继电器输出控制单元、标准RS232接口单元和标准RS485接口单元，还包括输入通道输出控制通道指示单元，所述的输入通道输出控制通道指示单元与10路开关量输入检测单元和10路功率继电器输出控制单元电连接，可用于各种工业控制系统，各种集散型控制系统，远程测控系统，电脑集中控制系统，车间控制系统，步进伺服控制系统，远程IO控制等民用或工业应用场合。

Description

一种多用途智能型串口控制器
技术领域
本发明申请涉及一种多用途智能型串口控制器，属于自动化控制技术领域。
背景技术
串口控制器就是可通过串口实现控制功能的一台控制器，即由上位机通过串口发送特定协议格式的指令给控制器，进而来控制外围设备或器件，也叫单片机串口控制器。
目前，虽然应用于各领域的控制器繁多，但大多种类单一、功能简单，无法应对目前多样化、复杂化的应用需要。
发明内容
本发明即是针对目前在串口控制器领域存在的上述不足之处，提供一种工业级高可靠性的单片机串口控制器。
具体来说，本发明所述的一种多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器包括中央控制器、DC/DC电源转换单元、10路开关量输入检测单元、10路功率继电器输出控制单元、标准RS232接口单元和标准RS485接口单元，其中，
1、对所述的控制器进行控制的中央控制器位于控制器的中心，分别与DC/DC电源转换单元、10路开关量输入检测单元、10路功率继电器输出控制单元、标准RS232接口单元和标准RS485接口单元电连接；
2、将外部提供的宽输入电源转换为核心单元所需的稳定供电电源的DC/DC电源转换单元与中央控制器电连接，DC/DC电源转换单元，此单元主要是将外部提供的宽输入电源转换为核心单元所需的稳定供电电压，包含主控16位高性能单片机供电，程序存储器供电和输入、输出通道供电；
3、具有10路全光电隔离数字量/开关量输入并且用于检测数字量的输入状态并支持开关量输入信号检测的10路开关量输入检测单元与中央控制器电连接，具有10路全光电隔离数字量/开关量输入，不仅能够检测数字量的输入状态，同时支持开关量输入信号的检测，这样大大的扩大了此智能串口控制器的应用场合；
4、用于功率输出的10路功率继电器输出单元与中央控制器电连接，此10路功率继电器输出可承受的最大工作电压为250Vac，能够承受的最大工作电流为6A；
5、可直接与电脑或者具有此通信接口的各种外设相互通信实现远程控制功能的标准RS232接口单元与中央控制器电连接，可直接与电脑或者具有此通信接口的各种外设相互通信，实现远程控制等功能，也可通过此标准RS232接口更新程序，方便升级；
6、用于实现远程通信的标准RS485接口单元与中央控制器电连接，可应用于某些要求通信距离比较远的应用场合，可采用RS485接口相互通信，通信距离最大可达1千米左右，同时也可与别的外设组网通信，可完成对各种信号的输入检测和输出控制，从而达到智能监控目的，实现远程监控。
所述的多用途智能型串口控制器设计，其工作温度在-40～+80℃之间，可应用于非常恶劣的环境温度中，其输入电压范围可在10-50V dc之间。
所述的多用途智能型串口控制器设计，具有10路全光电隔离数字量/开关量输入信号检测，既可以采集10路数字量输入信号的状态，也可以检测10路开关量输入信号的状态，采集范围广。
所述的多用途智能型串口控制器设计，具有10路隔离功率继电器输出，输出电压为0-250V，最大输出电流可达6A。
所述的多用途智能型串口控制器设计，具有非常高的系统稳定性，采用特有的抗高频干扰电路，工作稳定可靠，而且每路输入、输出都有全光电隔离、过压保护电路、过流保护电路、专用的触发电路，内部还设有看门狗功能，有死机自动复位功能。
所述的多用途智能型串口控制器设计，具有抗强电磁干扰、防静电冲击、防雷击、稳定可靠等特征，可适用于各种环境恶劣的工业、民用场合。
所述的多用途智能型串口控制器设计，具有非常强的环境适应性，其工作温度范围可在-40～+80℃之间。
所述的多用途智能型串口控制器设计，可独立控制或通过电脑上位机串口智能控制，上位机(PC机或主设备)通过串口连接到本智能串口控制器后，向串口控制器发送一串指令既可读取某个(或全部)输入通道的状态，也可以控制某个(或全部)功率继电器打开或关闭。
所述的控制器还包括输入通道输出控制通道指示单元，所述的输入通道输出控制通道指示单元与10路开关量输入检测单元和10路功率继电器输出控制单元电连接。
所述的一种多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的10路开关量输入检测单元还设有输入通道，每一路输入通道上都设有LED指示灯。
所述的一种多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的10路功率继电器输出控制单元还设有输出通道，每一路输出通道上都设有LFD指示灯。
所述的一种多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的DC/DC电源转换单元包括主控16位高性能单片机供电单元、程序存储器供电单元和输入输出通道供电单元。
本发明所述的一种多用途智能型串口控制器，各部分单元的功能如下所述：
1、DC/DC电源转换单元：此单元主要是将外部提供的宽输入电源转换为核心单元所需稳定供电电源：包含主控16位高性能单片机供电、程序存储器供电和输入、输出通道供电等；
2、10路开关量输入检测单元：具有10路全光电隔离数字量/开关量输入，不仅能够检测数字量的输入状态，同时支持开关量输入信号的检测，这样大大的扩大了此智能串口控制器的应用场合；
3、10路功率继电器输出单元：本发明智能串口控制器还具有10路隔离功率继电器输出，此10路功率继电器输出可承受的最大工作电压为250Vac，能够承受的最大工作电流为6A；
4、标准RS232接口单元：本发明智能串口控制器具有一路标准RS232串行通信接口，可直接与电脑或者具有此通信接口的各种外设相互通信，实现远程控制等功能，也可通过此标准RS232接口更新程序，方便升级；
5、标准RS485接口单元：此发明智能串口控制器具有一路标准的RS485通信接口，可应用于某些要求通信距离比较远的应用场合，可采用RS485接口相互通信，通信距离最大可达1千米左右，同时也可与别的外设组网通信，可完成对各种信号的输入检测和输出控制，从而达到智能监控目的，实现远程监控；
6、输入通道输出控制通道指示单元：此发明智能串口控制器在应用中考虑进更多的人性化设计，针对10路开关量输入通道，和10路功率继电器输出通道，其中每一路通道都拥有LED指示灯：针对输入通道：当某一通道被检测到高电平(或者开关量信号闭合时)，对应通道的LED指示灯将被点亮，从而更直观的告知使用者；功率继电器输出通道类似，当某一输出功率继电器吸合时，相应通道的LED指示灯也将被点亮告知使用者。
本发明所述的智能型串口控制器的优点在于：
1、本发明智能串口控制器设计能够接受的电源输入范围为10-50V dc，其广阔的输入电源范围使本发明智能串口控制器可以满足某些特殊的行业要求，从而具有更宽广的应用场合；
2、本发明智能串口控制器设计具有高可靠性、低功耗、低噪声等优点；
3、本发明智能串口控制器具有10路全光电隔离数字量/开关量输入信号检测；
4、本发明智能串口控制器设计整体体积小、重量轻、同时电路本身自放电小；
5、本发明智能串口控制器具有10路隔离功率继电器输出，输出电压为0～250V，最大输出电流可达6A；
6、本发明智能串口控制器环境适应性强，其工作温度范围可在-40～+80℃之间。
附图说明
图1为本发明所述的智能型串口控制器的功能连接框图；
图2为本发明所述的智能型串口控制器的应用领域框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明所述的智能型串口控制器进行说明，目的是为了公众更好的理解本发明所述的技术方案，而不是对所述技术方案的限制，事实上，在本发明精神实质内，对所述功能单元的改进，包括对相应元件的增减和替换都在本发明所要求保护的技术方案之内。
如图所示，本发明所述的一种多用途智能型串口控制器，包括中央控制器、DC/DC电源转换单元、10路开关量输入检测单元、10路功率继电器输出控制单元、标准RS232接口单元和标准RS485接口单元，其中，对所述的控制器进行控制的中央控制器位于控制器的中心，分别与DC/DC电源转换单元、10路开关量输入检测单元、10路功率继电器输出控制单元、标准RS232接口单元和标准RS485接口单元电连接；将外部提供的宽输入电源转换为核心单元所需的稳定供电电源的DC/DC电源转换单元与中央控制器电连接；具有10路全光电隔离数字量/开关量输入并且用于检测数字量的输入状态并支持开关量输入信号检测的10路开关量输入检测单元与中央控制器电连接；用于功率输出的10路功率继电器输出单元与中央控制器电连接；可直接与电脑或者具有此通信接口的各种外设相互通信实现远程控制功能的标准RS232接口单元与中央控制器电连接；用于实现远程通信的标准RS485接口单元与中央控制器电连接。
所述的多用途智能型串口控制器，还包括输入通道输出控制通道指示单元，所述的输入通道输出控制通道指示单元与10路开关量输入检测单元和10路功率继电器输出控制单元电连接，所述的10路开关量输入检测单元还设有输入通道，每一路输入通道上都设有LED指示灯，所述的10路功率继电器输出控制单元还设有输出通道，每一路输出通道上都设有LED指示灯，所述的DC/DC电源转换单元包括主控16位高性能单片机供电单元、程序存储器供电单元和输入输出通道供电单元。
本发明所述的一种多用途智能型串口控制器，能实现以下的功能：
1、此款发明智能串口控制器设计具有丰富的可扩展性，可通过标准的RS485通信接口与其他设备组网，若干个具有RS485通信接口的终端设备通过双绞线与集中器相连，组成一个485通信网络，还可以多系统联网构成分布式系统，从而组成一个功能强大的大、中远程型控制系统，可完成如远程步进伺服控制、数字量/开关量输入，各种电机的自动控制等多种功能；
2、此款发明智能串口控制器设计可独立控制或通过电脑上位机串口智能控制，上位机(PC机或主设备)通过串口连接到本智能串口控制器后，向串口控制器发送一串指令既可控制某个(或全部)功率继电器打开或关闭，完全不必要考虑硬件电路上选择、驱动等问题，操作简单方便；
3、此款发明智能串口控制器设计具有非常高的系统稳定性，采用特有的抗高频干扰电路，工作稳定可靠，而且每路输入、输出都有全光电隔离、过压保护电路、过流保护电路、专用的触发电路；内部还设有看门狗功能，有死机自动复位功能；
4、此款发明智能串口控制器设计具有抗强电磁干扰、防静电冲击；防雷击、稳定可靠的特征，可适用于各种环境恶劣的工业、民用场合；
5、如图2所示，所述的控制器可用于各种工业控制系统，各种集散型控制系统，远程测控系统，电脑集中控制系统，车间控制系统，步进伺服控制系统，远程IO控制等民用或工业应用场合，而本发明设计多用途智能串口控制器具有多种优点，可应用于各种环境比较恶劣的场合，多用途和高可靠性，此串口控制器在各类数据采集，工业自动化控制，现场远程监控，楼宇灯光控制等民用、工业场合都具有十分广泛的应用价值。

Claims (10)

1.一种多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器包括中央控制器、DC/DC电源转换单元、10路开关量输入检测单元、10路功率继电器输出控制单元、标准RS232接口单元和标准RS485接口单元，各部分的连接关系如下所述；
1)对所述的控制器进行控制的中央控制器位于控制器的中心，分别与DC/DC电源转换单元、10路开关量输入检测单元、10路功率继电器输出控制单元、标准RS232接口单元和标准RS485接口单元电连接；
2)将外部提供的宽输入电源转换为核心单元所需的稳定供电电源的DC/DC电源转换单元与中央控制器电连接，此单元主要是将外部提供的宽输入电源转换为核心单元所需的稳定供电电压，包含主控16位高性能单片机供电，程序存储器供电和输入、输出通道供电；
3)具有10路全光电隔离数字量/开关量输入并且用于检测数字量的输入状态并支持开关量输入信号检测的10路开关量输入检测单元与中央控制器电连接，该单元具有10路全光电隔离数字量/开关量输入，不仅能够检测数字量的输入状态，同时支持开关量输入信号的检测，这样大大的扩大了此智能串口控制器的应用场合；
4)用于功率输出的10路功率继电器输出单元与中央控制器电连接，此10路功率继电器输出可承受的最大工作电压为250Vac，能够承受的最大工作电流为6A；
5)可直接与电脑或者具有此通信接口的各种外设相互通信实现远程控制功能的标准RS232接口单元与中央控制器电连接，实现远程控制的功能，也可通过此标准RS232接口更新程序，方便升级；
6)用于实现远程通信的标准RS485接口单元与中央控制器电连接，可应用于某些要求通信距离比较远的应用场合，可采用RS485接口相互通信，通信距离最大可达1千米左右，同时也可与别的外设组网通信，可完成对各种信号的输入检测和输出控制，从而达到智能监控目的，实现远程监控。
2.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器的工作温度在-40～+80℃之间，可应用于非常恶劣的环境温度中，其输入电压范围可在10-50V dc之间。
3.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：述的控制器具有10路全光电隔离数字量/开关量输入信号检测，既可以采集10路数字量输入信号的状态，也可以检测10路开关量输入信号的状态，采集范围广。
4.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器具有10路隔离功率继电器输出，输出电压为0-250V，最大输出电流可达6A。
5.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器具有非常高的系统稳定性，采用特有的抗高频干扰电路，工作稳定可靠，而且每路输入、输出都有全光电隔离、过压保护电路、过流保护电路、专用的触发电路，内部还设有看门狗功能，有死机自动复位功能。
6.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器具有抗强电磁干扰、防静电冲击、防雷击、稳定可靠等特征，可适用于各种环境恶劣的工业、民用场合。
7.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器具有非常强的环境适应性，其工作温度范围可在-40～+80℃之间。
8.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器可独立控制或通过电脑上位机串口智能控制，上位机通过串口连接到本智能串口控制器后，向串口控制器发送一串指令既可读取某个或全部输入通道的状态，也可以控制某个或全部功率继电器打开或关闭。
9.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的控制器还包括输入通道输出控制通道指示单元，所述的输入通道输出控制通道指示单元与10路开关量输入检测单元和10路功率继电器输出控制单元电连接。
10.根据权利要求1所述的多用途智能型串口控制器，其特征在于：所述的10路开关量输入检测单元还设有输入通道，每一路输入通道上都设有LED指示灯。
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