CN113093631A - 一种Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Auto‑Test‑Handler‑System‑AD‑V1板卡，包括供电单元和基板还包括控制单元、IO扩展单元、AD采集单元、输入接口以及输出接口；所述输入接口与所述AD采集单元的输入端电性连接；所述AD采集单元的输出端电性连接所述控制单元；所述控制单元分别与所述IO扩展单元和所述输出接口电性连接；所述IO扩展单元的输出端与所述输出接口电性连接；所述供电单元分别给所述控制器、IO扩展单元、AD采集单元提供电源。通过AD采集单元将各路输入接口输入的模拟量进行模数转化后经过控制器处理后将信号再传给IO扩展单元进行远程IO口扩展，然后分成多路信号输出，实现了板卡的多路输入和输出功能，能满足对机台的控制要求。

Description

一种Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡
技术领域
本发明涉及自动化领域，具体涉及一种Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡。
背景技术
当今社会的工业发展趋势为自动化程度越来越高，要求精度也越来越高。很多的自动化机台需要多路信号的输入和输出以提高机台的操作精度和自动化程度，所以现在的机台对板卡的要求也越来越高，板卡需要能实现多路信号的输入和输出，而现有的板卡已经无法满足当下的机台要求。
发明内容
本发明的目的是设计一种Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，使其实现解决机台某些需要接多路输入、输出信号的问题
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Auto-Test-Handl er-System-AD-V1板卡，包括供电单元和基板，还包括控制单元、IO扩展单元、AD采集单元、输入接口以及输出接口；所述输入接口与所述AD采集单元的输入端电性连接；所述AD采集单元的输出端电性连接所述控制单元；所述控制单元分别与所述IO扩展单元和所述输出接口电性连接；所述IO扩展单元的输出端与所述输出接口电性连接；所述供电单元分别给所述控制器、IO扩展单元、AD采集单元提供电源。
进一步地，所述输入接口和所述输出接口分别包括35路模拟量输入和105路输出。该输入路和输出路的数量能满足机台对输入路数量的要求。
进一步地，所述控制单元包括MCU控制芯片。该芯片性能高，容量大，能满足35路输入和105路输出的计算。
进一步地，所述IO扩展单元的扩展芯片采用PCF8574。该扩展单元能实现IO远程扩展。
进一步地，所述AD采集单元采用TI公司的ADS1256。该采集单元最多可同时采集8路信号输入，精度高，采集频率高，测量范围广的特点。
进一步地，所述基板的该端面上还设有拨码设置单元和通讯单元；拨码设置单元和通讯单元的设置能实现板卡与外网的连接，便于工作人员的操作和控制。
进一步地，所述输入接口包括输入引出线和3个端口；所述输入引出线电性连接传感器；所述输入接口的最外端的两个端口分别接入0V和24V电压且其中间的一个端口为模拟量输入端口；输出接口包括输出引出线和6个端口；所述输出引出线电性连接需要控制的器件，所述输出接口的6个端口依次分别输出24V电压、输出信号、24V电压、输出信号、24V电压、输出信号。输入接口的输入引出线和其端口设置在一起，输出接口的输出引出线和其端口设置在一起，使其结构紧凑合理，减小板卡的体积。
进一步地，所述通讯单元包括网口通讯接口和RS232串口通讯接口；所述对外通讯单元与所述控制单元电性连接。设置了网口通讯和串口通讯，对工业控制提供多种可行性方案，减小工业控制过程中的成本。
进一步地，所述网口通讯接口的引出网线电性连接提供逻辑的上位机网口；RS232串口接口的引出串口线接逻辑上位机串口。能实现板卡的叠加使用，实现对不同输入和输出路数不同机台的控制。
进一步地，所述拨码设置单元包括ID拨码模块和BOOT模块；所述ID拨码模块和所述BOOT模块分别与所述网口通讯和所述RS232串口通讯电性连接。拨码设置单元用来修改通讯的IP，实现外网能对板卡的控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过AD采集单元将各路输入接口输入的模拟量进行模数转化后经过控制器处理后将信号再传给IO扩展单元进行远程IO口扩展，然后分成多路信号输出，实现了板卡的多路输入和输出功能，能满足对机台的控制要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡流程图；
图2为本发明的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡实物图；
图3为本发明的控制单元的控制芯片示意图；
图4为本发明的IO扩展单元示意图；
图5为本发明的AD采集单元示意图；
图6为本发明的输入接口(左)和输出接口(右)的示意图；
图中所标各部件的名称如下：
1、RS232串口接口；2、网口通讯接口；4、供电单元；5、控制单元；6、AD采集单元；7、IO扩展单元；8、输出接口；9、输入接口。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
实施例：
实施例1
图1为本发明的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡流程图，如图1所示包括供电单元4、基板、控制单元5、IO扩展单元7、AD采集单元6、输入接口9以及输出接口8；所述输入接口9与所述AD采集单元6的输入端电性连接；所述AD采集单元6的输出端电性连接所述控制单元5；所述控制单元5分别与所述IO扩展单元7、所述输出接口8以及通讯单元均电性连接；拨码设置模块的输出端电性连接通讯单元；所述IO扩展单元7的输出端与所述输出接口8电性连接；所述供电单元4分别给所述控制器、IO扩展单元7、AD采集单元6、拨码设置模块以及通讯单元提供电源。
其中通讯单元包括了网口通讯接口2和RS232串口通讯接口，用于网线对板卡进行通讯，提供网口UDP协议，默认的IP地址为：192.168.5.180，以及端口号：2017；RS232串口接口1，用于通讯以及调试使用。
图6为输入接口9和输出接口8示意图，如图6所示，输入接口9为35路模拟量输入，输入接口9为3pin端口，其中1脚、3脚为24V电压输出，2脚为模拟量输入。输出接口8为105路输出，其中每个输出接口8有6个端口，其中1脚、3脚、5脚接通24V电压，2脚、4脚、6脚接通对应的输出信号。
图3为控制单元5的控制芯片示意图，采用MCU芯片其处理能力能满足输入信号的处理，且其价格合理，能降低企业的成本。
图4为IO扩展单元7示意图，该IO扩展单元7的芯片为PCF8574，该芯片包括一个8位准双向口和一个IIC总线接口，PCF8574电流消耗很低，且接口输出锁存具有大电流驱动能力，可直接驱动LED。它还带有一条中断线(INT)与MCU中断逻辑相连。通过INT发送中断信号，远程IO口不必经过IIC总线通讯就可通知MCU是否有数据从端口输入，这意味着PCF8574还可作为一个单被器。
图5为AD采集单元6示意图，如图所示，其AD采集单元6的芯片型号为ADS1256，该芯片可同时采集8路信号输入，采集频率高，精度高，电压测量范围广(基本范围0-5V输入电压)，抗干扰能力强。8路模拟输入是所要测量的电压输入点，可通过程序设置为单独输入模式或是差分输入模式。模拟信号输入后经过模块上的RC滤波器再送入到控制单元5，RC滤波器为低通滤波，通过频率约为300HZ，如果想增加通过频率，可修改RC值。
本实施例的工作原理：
输入接口9上输入引出线连接传感器的输出端，传感器的将模拟信号通过输入接口9传输到AD信息采集模块进行模数转换后该信号进入到控制单元5上，经过控制单元5处理的信号输送至IO扩展模块进行远程扩展，经扩展后的信号被输送至各个输出接口8，各个输出接口8将信号传至个机台进行相应的控制。
该板卡上还设置有通讯单元，通过网口通讯接口2和RS232串口通讯接口，实现与外网的连接，便于工作人员的控制。RS232串口通讯接口用于通讯的连接以及调试使用。而设置的拨码设置模块则用于提供网口UDP协议和默认的IP地址以及端口号。
该板卡通过AD采集单元6将各路输入接口9输入的模拟量进行模数转化后经过控制器处理后将信号再传给IO扩展单元7进行远程IO口扩展，然后分成多路信号输出，实现了板卡的多路输入和输出功能，能满足对机台的控制要求。且通过通讯模块和拨码设置模块实现了与网线的连接，对工业控制提供多种可行性方案，减小工业控制过程中的成本。

Claims (10)

1.一种Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，包括供电单元和基板，其特征在于：还包括控制单元、IO扩展单元、AD采集单元、供电单元、输入接口以及输出接口；所述供电单元、所述控制单元、所述IO扩展单元、所述AD采集单元以及所述输入接口均位于所述基板的一端面上，所述输出接口固定连接在所述基板的另一对立面上；所述输入接口与所述AD采集单元的输入端电性连接；所述AD采集单元的输出端电性连接所述控制单元；所述控制单元分别与所述IO扩展单元和所述输出接口电性连接；所述IO扩展单元的输出端与所述输出接口电性连接；所述供电单元分别给所述控制器、IO扩展单元、AD采集单元提供电源。
2.根据权利要求1所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述输入接口和所述输出接口分别包括35路模拟量输入和105路输出。
3.根据权利要求2所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述输入接口包括输入引出线和3个端口；所述输入引出线电性连接传感器；所述输入接口的最外端的两个端口分别接入0V和24V电压且其中间的一个端口为模拟量输入端口；输出接口包括输出引出线和6个端口；所述输出引出线电性连接需要控制的器件，所述输出接口的6个端口依次分别输出24V电压、输出信号、24V电压、输出信号、24V电压、输出信号。
4.根据权利要求1所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述控制单元包括MCU控制芯片。
5.根据权利要求1所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述IO扩展单元的扩展芯片为PCF8574。
6.根据权利要求1所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述AD采集单元采用TI公司的ADS1256。
7.根据权利要求1所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述基板上还设有拨码设置单元和通讯单元。
8.根据权利要求7所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述通讯单元包括网口通讯接口和RS232串口通讯接口；所述对外通讯单元与所述控制单元电性连接。
9.根据权利要求8所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述网口通讯接口的引出网线电性连接提供逻辑的上位机网口；RS232串口接口的引出串口线接逻辑上位机串口。
10.根据权利要求8所述的Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡，其特征在于：所述拨码设置单元包括ID拨码模块和BOOT模块；所述ID拨码模块和所述BOOT模块分别与所述网口通讯和所述RS232串口通讯电性连接。
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