CN104750003B

CN104750003B - 一种智能开关量输入与输出模块及其控制方法

Info

Publication number: CN104750003B
Application number: CN201510137598.3A
Authority: CN
Inventors: 李达; 洪业; 马如明; 杨毅; 王伟江
Original assignee: NANJING TIANSU AUTOMATION CONTROL SYSTEM CO Ltd
Current assignee: NANJING TIANSU AUTOMATION CONTROL SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2017-08-25
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: CN104750003A

Abstract

本发明公开了一种智能开关量输入与输出模块及其控制。该模块至少包括LED指示灯接口、开关量输出自识别和自调节电路以及控制器。LED指示灯接口包括公共端和独立端。开关量输出自识别和自调节电路包括公共端控制电路、独立端控制电路和独立端采样电路。公共端控制电路包括放大三极管，控制器通过放大三极管连接LED指示灯接口的公共端。独立端控制电路包括放大三极管，控制器通过放大三极管连接LED指示灯接口的独立端。独立端采样电路包括减法器电路。控制器通过减法器电路采集到的电压判断LED指示灯接口所接的LED指示灯的极性和电流，再调整向LED指示灯接口公共端和独立端的电平，实现对LED指示灯的极性和亮度的适配。

Description

一种智能开关量输入与输出模块及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能家居系统中的开关量输入输出模块。

背景技术

随着我国建筑智能化的推进，智能楼宇技术的发展，智能建筑的新功能不断涌现，市场对于智能楼宇系统相关设备的需求在进一步扩大，而开关量输入与输出模块正是智能楼宇系统的基础技术装备之一。

目前市场上生产带有指示灯的开关面板厂家有很多，如ABB、西门子、罗格朗、西蒙、德力西、施耐德等，这些厂家生产的开关面板主要有自复位面板、翘板面板、按键面板这三类，具体的有一键式，两键式，四键式以及六键式面板，而这些面板上带有的指示灯具有共阳和共阴两种连接方式。所谓共阳，就是把发光二极管的正极接在一起，负极独立开来，通过控制负极的高低电平使发光二极管亮灭；所谓共阴，就是把发光二极管的负极接在一起，正极独立开来，通过控制正极的高低电平使发光二极管亮灭。开关面板上指示灯的连接方式没有统一的标准，这些厂家大多都是按照用户的使用习惯来生产的，而用户的使用习惯很难改变，所以在安装这些面板时就要区分指示灯的连接方式，这样就造成了接线复杂，耗时长，严重的还会影响工程项目的进度。

发光二极管一般有红、橙、黄、绿、蓝、橘红、翠绿、蓝绿、白这九种颜色，它们正常工作时的额定电压和额定电流不同，如果发光二极管工作低于其额定电压和额定电流，那么其发光效率会降低，人的视觉感受也会随之下降；如果发光二极管工作高于其额定电压和额定电流，其损耗加大，会使其温度升高，发光效率不仅下降，而且还会影响发光二极管的寿命。由于使用环境和场合的差异，不同开关面板上所带的指示灯颜色也不同，常见的开关面板上指示灯的颜色有红，黄，绿，蓝，白这五种颜色。

开关量输入与输出模块是智能楼宇系统的重要组成部分，它能够配合各种类型的开关面板（自复位面板、翘板面板、按键面板等），用于把这些开关量信号转换成总线上的控制报文信息，以控制总线上的其它驱动设备工作，实现智能控制的目的。由于目前市场上的开关量输入输出模块和开关面板未实现标准化，不同的厂商有着各自不同的接口，这使得不同的开关面板需要匹配不同的开关量输入输出模块。此外，这些开关量输出接口实际上只支持单一颜色的指示灯，其它颜色的指示灯也会工作，但由于不是工作在额定电压和额定电流下，有的指示灯偏亮，而有的指示灯偏暗，长时间工作会影响指示灯的寿命，一旦指示灯损坏，就需要更换开关面板。这些问题都会导致实际的施工安装很麻烦。

发明内容

本发明所要解决的问题：开关面板上指示灯连接方式与开关量输入输出模块之间不匹配；开关面板上指示灯亮度偏亮或偏暗，大大降低了人的视觉感受；指示灯寿命短，频繁更换模块，使得实际施工安装很麻烦。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种智能开关量输入与输出模块，其特征在于，包括LED指示灯接口、开关量输出自识别和自调节电路以及控制器；所述LED指示灯接口包括公共端和独立端；所述开关量输出自识别和自调节电路包括公共端控制电路、独立端控制电路和独立端采样电路；所述公共端控制电路包括第一放大三极管，所述控制器通过所述第一放大三极管连接所述LED指示灯接口的公共端；所述独立端控制电路包括第二放大三极管，所述控制器通过所述第二放大三极管再经限流电阻连接所述LED指示灯接口的独立端；所述独立端采样电路包括减法器电路；所述LED指示灯接口的独立端通过所述减法器电路连接所述控制器。其中所述第二放大三极管可以替换成达林顿管。

进一步，所述LED指示灯接口的独立端还连接有TVS管。

进一步，该模块还包括KNX通讯单元、人体感应单元和开关量输入接口；所述KNX通讯单元与所述控制器相连，用于通过KNX总线与连接在该KNX总线上的设备进行通讯交互；所述人体感应模块与所述控制器相连，用于探测人体；所述开关量输入接口与所述控制器相连，用于采集外部的开关量信号。

进一步，所述LED指示灯接口的独立端有4个，所述独立端控制电路和独立端采样电路分别有4个。

进一步，所述控制器被用于执行：通过所述独立端采样电路采集到的电压判断所述LED指示灯接口公共端和独立端的极性，再根据所述LED指示灯接口公共端和独立端的极性通过所述公共端控制电路和独立端控制电路控制向所述LED指示灯接口公共端和独立端的输出电平。具体来说包括以下步骤：

S1：通过所述公共端控制电路设置所述LED指示灯接口的公共端为低电平，并通过所述独立端控制电路设置所述LED指示灯接口的独立端为高电平；

S2：当所述LED指示灯接口连接外部LED指示灯后，判断所述独立端采样电路中的减法器电路的输出电平是否为0V；假如所述减法器电路的输出电平为0V，则所述LED指示灯接口的公共端为阳极，否则为阴极；

S3：当所述LED指示灯接口的公共端为阳极时，通过所述公共端控制电路设置所述LED指示灯接口的公共端为高电平，并通过所述独立端控制电路设置所述LED指示灯接口的独立端为低电平，否则保持所述LED指示灯接口的公共端为低电平，并保持所述LED指示灯接口的独立端为高电平。

进一步，所述控制器还被用于执行：采集所述独立端采样电路中的减法器电路的输出电平；再结合所述LED指示灯接口公共端和独立端的极性计算当前连接在所述LED指示灯接口上LED指示灯的电流；对比额定电流，通过公共端控制电路和独立端控制电路调整所述LED指示灯接口公共端和独立端之间的电平使所述LED指示灯的电流不超过额定电流。

上述的智能开关量输入与输出模块的控制方法包括以下步骤：

进一步，该控制方法包括以下步骤：

S4：采集所述独立端采样电路中的减法器电路的输出电平；

S5：结合所述步骤S2得到的所述LED指示灯接口公共端和独立端的极性，计算当前连接在所述LED指示灯接口上LED指示灯的电流；

S6：对比额定电流，通过公共端控制电路和独立端控制电路调整所述LED指示灯接口公共端和独立端之间的电平使所述LED指示灯的电流不超过额定电流。

本发明的技术效果如下：

1、本发明的智能开关量输入与输出模块结构小巧，安装和接线简单，只需要将开关面板上的LED指示灯接入模块的LED指示灯接口即可，而不需要考虑LED指示灯的极性，从而大大降低了现场施工的复杂度。

2、本发明的智能开关量输入与输出模块可以对LED指示灯的电流自动调节使其不超过额定电流，从而保护LED指示灯，延长指示灯的寿命。

附图说明

图1是本发明的智能开关量输入与输出模块的整体结构示意图。

图2是本发明的开关量输出自识别和自调节电路的第一种实施方式的结构示意图。

图3是本发明的开关量输出自识别和自调节电路的第二种实施方式的结构示意图。

图4是本发明的减法器电路的结构示意图。

图5是本发明的控制器实现极性适配的控制流程图。

图6是本发明的控制器实现电流自调整的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种智能开关量输入与输出模块，包括LED指示灯接口1、开关量输出自识别和自调节电路2、控制器3、KNX通讯单元4、人体感应单元5、开关量输入接口6。LED指示灯接口1即为开关量输出接口，通过开关量输出自识别和自调节电路2与控制器3相连。控制器3为MCU，即微控制单元，是由单片机实现的处理器芯片。KNX通讯单元4与控制器3相连。控制器3通过KNX通讯单元4连接KNX总线，从而使得控制器3能够通过KNX总线与连接在该KNX总线上的设备进行通讯交互。KNX通讯单元4通过KNX通讯芯片和相应的辅助电路实现。人体感应单元5与控制器3相连，用于探测人体。人体感应单元5通过红外接近和环境光传感器外加相应地辅助电路实现。开关量输入接口6与控制器3相连，用于采集外部的开关量信号。这里“外部”即为外接的开关面板。开关量输入接口6连接控制器3和开关面板。人机界面模块7与控制器3相连，用于人机交互。

上述结构中，LED指示灯接口1与控制器3之间的开关量输出自识别和自调节电路2的结构如图2所示。LED指示灯接口1带有一个公共端LEDC和4个独立端。4个独立端分别为LED1、LED2、LED3和LED4。带有4个独立端的LED指示灯接口1可以分别连接开关面板上4个LED指示灯。开关量输出自识别和自调节电路2包括公共端控制电路、独立端控制电路、独立端采样电路和接口保护电路。其中，公共端控制电路包括三极管Q1、基极电阻R11、集电极电阻R12。三极管Q1为NPN型的三极管。三极管Q1的基极通过基极电阻R11与控制器3的公共端控制管脚LCC相连。三极管Q1的集电极通过集电极电阻R12连接输入电源VSS，输入电源VSS输入的电平为5V。三极管Q1的输出端，也即三极管Q1的集电极，直接连接LED指示灯接口1的公共端。三极管Q1的发射极接地。三极管Q1即为前述的第一放大三极管。独立端控制电路包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、基极电阻R13、基极电阻R14、基极电阻R15、基极电阻R16、集电极电阻R17、集电极电阻R18、集电极电阻R19、集电极电阻R20以及4个限流电阻分别为R1、R2、R3和R4。三极管Q2、Q3、Q4和Q5，即为前述的第二放大三极管，都是NPN型的三极管。三极管Q2、Q3、Q4、Q5的基极分别通过基极电阻R13、R14、R15、R16与控制器3的独立端控制管脚LC1、LC2、LC3和LC4相连。三极管Q2、Q3、Q4、Q5的集电极分别通过集电极电阻R17、R18、R19、R20连接至输入电源VSS，输入电源VSS输入的电平为5V。三极管Q2、Q3、Q4、Q5的集电极分别经4个限流电阻R1、R2、R3和R4连接LED指示灯接口的4个独立端LED1、LED2、LED3和LED4。独立端采样电路包括4个减法器电路M1、M2、M3和M4。LED指示灯接口1的4个独立端LED1、LED2、LED3和LED4分别经4个减法器电路连接控制器3的4个独立端采样管脚。4个独立端采样管脚分别为V1、V2、V3、V4。接口保护电路包括4个TVS管。4个TVS管分别为TVS1、TVS2、TVS3和TVS4。LED指示灯接口1的4个独立端LED1、LED2、LED3和LED4分别经4个TVS管TVS1、TVS2、TVS3和TVS4后接地。本领域技术人员理解，TVS管即为瞬变电压抑制二极管，用于吸收浪涌电流，从而保护连接在LED指示灯接口1上的开关面板LED指示灯，特别是可以防止开关面板上静电。独立端采样电路的4个减法器电路M1、M2、M3和M4结构相同。以减法器电路M1为例，结构如图3所示，包括差分放大器LM1、电阻R21、R22、R23和R24。减法器电路M1的两个输入端分别为输入电源VSS和LED指示灯接口1的独立端LED1，输出端连接控制器3的独立端采样管脚V1。减法器电路的上述连接方法为本领域技术人员所熟悉，不再赘述。由此独立端采样管脚V1的电平V_V1＝V_VSS－V_LED1。其中V_VSS为输入电源VSS的电平，V_LED1为被采样的LED指示灯接口1的独立端LED1的电平。减法器电路M2、M3和M4与上述减法器电路M1相同，不再赘述。

上述图2中的开关量输出自识别和自调节电路2的结构也可以采用图3的方式。图3中，独立端控制电路包括达林顿管阵列芯片DLT和4个限流电阻。达林顿管阵列芯片DLT至少带有4个独立的达林顿管。4个限流电阻分别为R1、R2、R3和R4。控制器3上的4个独立端控制管脚LC1、LC2、LC3和LC4分别连接达林顿管阵列芯片DLT的4个达林顿管的输入端；4个达林顿管的输出端分别经4个限流电阻连接LED指示灯接口1的4个独立端LED1、LED2、LED3和LED4。达林顿管阵列芯片DLT的4个达林顿管的输出端分别为O1、O2、O3和O4。本领域技术人员理解，达林顿管即为两个三极管组成的复合管，其效果等同于放大三极管，所不同的是达林顿管放大的倍数大于普通的三极管。因此本实施方式中，用达林顿管替换成图2中的第二放大三极管Q2、Q3、Q4、Q5。4个达林顿管的输出端O1、O2、O3和O4分别相当于三极管Q2、Q3、Q4、Q5的集电极。4个达林顿管的输入端分别相当于三极管Q2、Q3、Q4、Q5的基极。

上述结构下，控制器3通过开关量输出自识别和自调节电路2的对开关面板LED指示灯极性适配过程如下：

首先，步骤S1初始化：通过公共端控制电路设置LED指示灯接口1的公共端LEDC为低电平，并通过独立端控制电路设置LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3和LED4为高电平。此时，控制器3假设LED指示灯接口1的公共端LEDC连接开关面板LED指示灯的阴极，也即默认为外接LED指示灯为共阴。控制器3的公共端控制管脚LCC输出高电平，使第一放大三极管Q1的集电极和发射极连通，从而使得LED指示灯接口1的公共端LEDC的电平为低电平。控制器3的独立端控制管脚LC1、LC2、LC3和LC4输出低电平，从而使LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4为5V高电平。此时，假如开关面板LED指示灯实际的连接方式为LED指示灯接口1的公共端连接开关面板LED指示灯的阳极，则LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4与公共端LEDC之间为断开状态，LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4表现为高电平，减法器电路M1、M2、M3和M4的输出为0V，也即控制器3的4个独立端采样管脚V1、V2、V3、V4的电平为0V。当假如开关面板LED指示灯实际的连接方式与假设的连接方式相同，则控制器3的4个独立端采样管脚V1、V2、V3、V4的电平不为0V。

然后，步骤S2判断极性：当LED指示灯接口1连接外部LED指示灯后，判断独立端采样电路中的减法器电路的输出电平是否为0V；假如减法器电路的输出电平为0V，则LED指示灯接口1的公共端LEDC为阳极，否则为阴极。判断独立端采样电路中的减法器电路的输出电平是否为0V也就是判断独立端采样管脚V1、V2、V3、V4得到的电平是否为0V。当假如判断独立端采样管脚V1、V2、V3、V4得到的电平为0V时，则认定LED指示灯接口1所连接的LED指示灯与初始化连接的方式相反，与初始假设相反。也就是LED指示灯接口的公共端LEDC应当为阳极，而LED指示灯接口的独立端LED1、LED2、LED3、LED4应当为阴极，需要重新调整。假如独立端采样管脚V1、V2、V3、V4得到的电平不为0V，则LED指示灯接口1的公共端LEDC为阴极，而LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4为阳极，与实际所连接的LED指示灯极性相配，不需要调整。

随后，步骤S3极性适配调整：当LED指示灯接口1的公共端LEDC为阳极时，通过公共端控制电路设置LED指示灯接口1的公共端LEDC为高电平，并通过独立端控制电路设置LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4为低电平，否则保持LED指示灯接口1的公共端LEDC为低电平，并保持LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4为高电平。当LED指示灯接口1的公共端为阳极时，也就是前述的当独立端采样管脚V1、V2、V3、V4得到的电平为0V时，控制器3设置公共端控制管脚LCC的电压为0V低电平，从而使得LED指示灯接口1的公共端LEDC为高电平，控制器3设置独立端控制管脚LC1、LC2、LC3和LC4的电压为5V高电平，从而使得LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4为低电平，从而实现开关面板上的LED指示灯的极性与LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4和公共端LEDC相适配，接通开关面板上的LED指示灯。保持LED指示灯接口1的公共端LEDC为低电平，并保持LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4为高电平也就是保持公共端控制管脚LCC为5V高电平和独立端控制管脚LC1、LC2、LC3和LC4为0V低电平。

上述结构下，控制器3还可以用来自适应调整开关面板LED指示灯的亮度。控制器3执行的步骤如下：

首先，步骤S4：采集独立端采样电路中的减法器电路的输出电平。LED指示灯亮度调整在极性适配过程之后，因此此时采集到的减法器电路的输出电平不可能是0V。假如采集到的电平为0V，则可以采用前述的方法重新调整LED指示灯接口1的独立端LED1、LED2、LED3、LED4和公共端LEDC的电平。如果经过前述极性适配调整过程之后的减法器电路的输出电平还是为0V，则可以判断当前连接LED指示灯已损坏或者LED指示灯接口1并未连接LED指示灯，结束LED指示灯的亮度自适应调整的步骤。

然后，步骤S5：结合前述步骤S2得到的LED指示灯接口1公共端和独立端的极性，计算当前连接在所述LED指示灯接口上LED指示灯的电流。这里分两种情况：第一种情形是LED指示灯接口1公共端LEDC为阴极；第二种情形是LED指示灯接口1公共端LEDC为阳极。以LED指示灯接口1独立端LED1与公共端LEDC之间的LED指示灯为例。第一种情形时，第二放大三极管Q2处于截止态，集电极电流I_cQ2 和发射极电流I_eQ2为0；电流的流向为：从VSS至R17再经R1，然后经LED指示灯至Q1的集电极、发射极到地。由此可以计算经过LED指示灯的电流I_LED1＝(V_VSS－V_LED1)/(R_R17＋R_R1)，由于V_LED1＝V_VSS－V_V1，因此I_LED1＝V_V1/(R_R17＋R_R1)。第二种情形时，第二放大三极管Q2处于饱和态，三极管Q2的集电极电压为V_Q2＝0.2V；电流流向为：从VSS经R12至LED指示灯，然后经R1至Q2的集电极、发射极到地。由此可以计算经过LED指示灯的电流I_LED1 ＝(V_LED1－V_Q2)/R_R1＝(V_VSS－V_V1－0.2V)/R_R1。

最后，步骤S6：对比额定电流，通过公共端控制电路和独立端控制电路调整所述LED指示灯接口公共端和独立端的电平使所述LED指示灯的电流达到额定电流。由于一般LED指示灯的额定电流为20mA。因此这里直接可以和20mA进行对比。继续LED指示灯接口1独立端LED1与公共端LEDC之间的LED指示灯为例。假如步骤S5得到LED指示灯的电流I_LED1。

当第一种情形时，假如I_LED1大于20mA，则可以在独立端控制管脚LC1上施加适当的电压，使得其在电流分流至三极管Q2中从而可以减少I_LED1。具体计算方法如下：三极管Q2集电极电压V_cQ2＝I_FIXED×R_R1＋V_FIXED＋V_cQ1；其中I_FIXED为LED指示灯额定电流＝20mA，R_R1为电阻R1的电阻，V_FIXED为LED指示灯额定电压取3.5V，V_cQ1为三极管Q1饱和态时集电极电压取0.2V。经过电阻R17的电流为I_R17＝(V_VSS－V_cQ2)/R_R17。其中V_VSS为VSS端5V电压，R_R17为电阻R17的电阻。则分流至三极管Q2集电极的电流为I_cQ2＝I_R17－I_FIXED。三极管Q2基极的电流为I_bQ2＝I_cQ2/β。其中，β为三极管的直流放大增益。独立端控制管脚LC1上施加的电压为V_LC1＝I_bQ2×R_R13＋0.7V。其中，R_R13为电阻R13的电阻。

当第一种情形时，假如I_LED1小于20mA，则无法调整。

当第二种情形时，假如I_LED1大于20mA，可以在独立端控制管脚LC1上减少电压，使其三极管Q2从饱和态进入放大状态从而提高三极管Q2集电极电压进而减少LED指示灯的电流。具体计算如下：三极管Q2集电极电压V_cQ2＝V_VSS－V_V1－I_FIXED×R_R1。经过电阻R17的电流为I_R17＝(V_VSS－V_cQ2)/R_R17。经过三极管Q2集电极的电流为I_cQ2＝I_R17＋I_FIXED。三极管Q2基极的电流为I_bQ2＝I_cQ2/β。独立端控制管脚LC1上施加的电压为V_LC1＝I_bQ2×R_R13＋0.7V。

当第二种情形时，假如I_LED1小于20mA，则无法调整。

本实施例中，控制器3、KNX通讯单元4、人体感应单元5以及开关量输出自识别和自调节电路2中的达林顿管阵列芯片DLT均来自商业采购，其具体的连接方式与所采购的模块的型号相关，不同型号的芯片存在不同的管脚。因此其具体连接方式不再赘述。

本领域技术人员理解，上述实施仅是本发明的具体实施方式之一。但凡采用通过本发明等同替换或类似替换的模块均符合本发明的精神，在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种智能开关量输入与输出模块，其特征在于，包括LED指示灯接口、开关量输出自识别和自调节电路以及控制器；所述LED指示灯接口包括公共端和独立端；所述开关量输出自识别和自调节电路包括公共端控制电路、独立端控制电路和独立端采样电路；所述公共端控制电路包括第一放大三极管，所述控制器通过所述第一放大三极管连接所述LED指示灯接口的公共端；所述独立端控制电路包括第二放大三极管，所述控制器通过所述第二放大三极管再经限流电阻连接所述LED指示灯接口的独立端；所述独立端采样电路包括减法器电路；所述LED指示灯接口的独立端通过所述减法器电路连接所述控制器；所述第一放大三极管为NPN型三极管，其基极连接所述控制器，其集电极连接所述LED指示灯接口的公共端并通过电阻连接输入电源VSS，其发射极接地；所述第二放大三极管为NPN型三极管，其基极连接所述控制器，其集电极经所述限流电阻连接所述LED指示灯接口的独立端并通过电阻连接输入电源VSS，其发射级接地；所述减法器电路用于使得当所述LED指示灯接口的独立端为高电平时向所述控制器的输出的电平为0V。

2.如权利要求1 所述的智能开关量输入与输出模块，其特征在于，所述LED 指示灯接口的独立端还连接有TVS 管。

3.如权利要求1 所述的智能开关量输入与输出模块，其特征在于，该模块还包括KNX通讯单元、人体感应单元和开关量输入接口；所述KNX 通讯单元与所述控制器相连，用于通过KNX 总线与连接在该KNX 总线上的设备进行通讯交互；所述人体感应模块与所述控制器相连，用于探测人体；所述开关量输入接口与所述控制器相连，用于采集外部的开关量信号。

4.如权利要求1 所述的智能开关量输入与输出模块，其特征在于，所述LED 指示灯接口的独立端有4 个，所述独立端控制电路和独立端采样电路分别有4 个。

5.如权利要求1 所述的智能开关量输入与输出模块，其特征在于，所述第二放大三极管替换成达林顿管。

6.如权利要求1 至5 中任一项所述的智能开关量输入与输出模块，其特征在于，所述控制器被用于执行：通过所述独立端采样电路采集到的电压判断所述LED 指示灯接口公共端和独立端的极性，再根据所述LED 指示灯接口公共端和独立端的极性通过所述公共端控制电路和独立端控制电路调整向所述LED 指示灯接口公共端和独立端的输出电平。

7.如权利要求6 所述的智能开关量输入与输出模块，其特征在于，所述“通过所述独立端采样电路采集到的电压判断所述LED 指示灯接口公共端和独立端的极性，再根据所述LED 指示灯接口公共端和独立端的极性通过所述公共端控制电路和独立端控制电路控制向所述LED 指示灯接口公共端和独立端的输出电平”包括以下步骤：

S1 ：通过所述公共端控制电路设置所述LED 指示灯接口的公共端为低电平，并通过所述独立端控制电路设置所述LED 指示灯接口的独立端为高电平；

S2 ：当所述LED 指示灯接口连接外部LED 指示灯后，判断所述独立端采样电路中的减法器电路的输出电平是否为0V ；假如所述减法器电路的输出电平为0V，则所述LED 指示灯接口的公共端为阳极，否则为阴极；

S3 ：当所述LED 指示灯接口的公共端为阳极时，通过所述公共端控制电路设置所述LED指示灯接口的公共端为高电平，并通过所述独立端控制电路设置所述LED 指示灯接口的独立端为低电平，否则保持所述LED 指示灯接口的公共端为低电平，并保持所述LED 指示灯接口的独立端为高电平。

8.如权利要求6 所述的智能开关量输入与输出模块，其特征在于，所述控制器还被用于执行：采集所述独立端采样电路中的减法器电路的输出电平；再结合所述LED 指示灯接口公共端和独立端的极性计算当前连接在所述LED 指示灯接口上LED 指示灯的电流；对比额定电流，通过公共端控制电路和独立端控制电路调整所述LED 指示灯接口公共端和独立端之间的电平使所述LED 指示灯的电流不超过额定电流。