CN115967707A - 一种数字通信协议驱动电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数字通信协议驱动电路，电路包括数字通讯协议模块、控制处理模块、驱动模块以及电源模块，数字通讯协议模块通过第一接口与控制处理模块连接，以及通过第二接口与电源模块连接；控制处理模块通过第三接口与驱动模块连接，以及通过第四接口与电源模块连接；驱动模块通过第五接口与电源模块连接，以及通过排针与外部负载连接。通过控制处理模块控制驱动模块来驱动外部负载运行，并由驱动模块将采集到的外部负载的负载状态返回至控制处理模块，接着由该控制处理模块利用数字通讯协议模块所提供的通讯通道传输该外部负载的负载状态，避免人工排查所带来的耗时耗力，还进一步提高设备整体的排查效率。

Description

一种数字通信协议驱动电路

技术领域

本申请属于通讯电路技术领域，特别的涉及一种数字通信协议驱动电路。

背景技术

随着社会经济的发展和环境问题的日益凸显，小型化、集成化、模块化以及标准化已成为越来越重要的主题，而数字通信协议（也可称为IO-Link 通信协议）已成为每个工业行业领域公认的标准，该数字通信协议搭载微控制器与智能驱动器，使控制与监控负载变得更加便捷与智能。数字通信协议是一种在传感器和自动化领域处于领先地位的制造商采用的新的开放标准，该数字通信协议的接口创建了一种新的通信解决方案，而与所使用的现场总线无关，并且不受特定制造商的束缚，通过点对点的连接方式简单且经济的提供了从传感器或执行器端到控制端的统一连接。

然而现有的应用数字通信协议的设备当出现问题时，需要紧急停机，并由工作人员人工排查问题，整个排查过程需耗费大量的人力物力。

发明内容

本申请为解决上述提到的现有的应用数字通信协议的设备当出现问题时，需要紧急停机，并由工作人员人工排查问题，整个排查过程需耗费大量的人力物力等技术问题，提出一种数字通信协议驱动电路，其技术方案如下：

电路包括数字通讯协议模块、控制处理模块、驱动模块以及电源模块，其中：

数字通讯协议模块通过第一接口与控制处理模块连接，以及通过第二接口与电源模块连接，数字通讯协议模块用于为控制处理模块以及外部数字通讯协议信号提供通讯通道；

控制处理模块通过第三接口与驱动模块连接，以及通过第四接口与电源模块连接，控制处理模块用于控制驱动模块输出开关控制信号至外部负载，以驱动外部负载运行；

驱动模块通过第五接口与电源模块连接，以及通过排针与外部负载连接，驱动模块用于驱动外部负载运行，并将外部负载的负载状态反馈给控制处理模块；

电源模块用于向数字通讯协议模块、控制处理模块以及驱动模块供电。

在一种可选方案中，数字通讯协议模块还包括第一逻辑与门芯片、第二逻辑与门芯片、第三逻辑与门芯片以及通讯芯片，其中：

第一接口分别与第一逻辑与门芯片、第二逻辑与门芯片、第三逻辑与门芯片以及通讯芯片的第一引脚连接；

第一逻辑与门芯片与通讯芯片的第二引脚连接；

第二逻辑与门芯片与通讯芯片的第三引脚连接；

第三逻辑与门芯片与通讯芯片的第四引脚连接；

第二接口与通讯芯片的第五引脚连接。

在又一种可选方案中，数字通讯协议模块还包括钽电容、第一电容、第二电容、第一二极管以及第二二极管，其中：

通讯芯片的第五引脚分别与钽电容的正极、第一电容的正极、第一二极管的负极以及第二接口连接；

通讯芯片的第六引脚分别与第一二极管的正极、第二二极管的负极、第二电容的正极以及第二接口连接；

钽电容的负极以及第一电容的负极与接地端连接；

第二二极管的正极以及第二电容的负极与接地端连接。

在又一种可选方案中，控制处理模块还包括单片机、通用异步收发传输器、驻波检测器、共阳红蓝绿发光器件以及线性稳压单元，其中：

单片机的第一引脚以及第二引脚与通用异步收发传输器连接；

单片机的第三引脚以及第四引脚与驻波检测器连接；

单片机的第五引脚、第六引脚以及第七引脚与共阳红蓝绿发光器件连接；

单片机的第八引脚与线性稳压单元连接；

单片机的第九引脚与第一接口连接；

单片机的第十引脚与第三接口连接；

单片机的第十一引脚与第四接口连接。

在又一种可选方案中，控制处理模块还包括晶振、第一电阻、第三电容以及第四电容，其中：

单片机的第十一引脚分别与第一电阻的一端、晶振的一端以及第三电容的正极连接；

单片机的第十二引脚分别与第一电阻的另一端、晶振的另一端以及第四电容的正极连接；

第三电容的负极以及第四电容的负极与接地端连接。

在又一种可选方案中，控制处理模块还包括第五电容、第六电容、第七电容、第八电容以及第二电阻，其中：

线性稳压单元的第一引脚分别与第五电容的正极以及第四接口连接，第五电容的负极与接地端连接；

线性稳压单元的第二引脚与接地端连接；

线性稳压单元的第三引脚分别与第二电阻的一端以及第四接口连接，第二电阻的另一端与接地端连接；

线性稳压单元的第四引脚与第六电容的正极连接，第六电容的负极与接地端连接；

线性稳压单元的第五引脚分别与第七电容的正极、第八电容的正极以及单片机的第八引脚连接，第七电容的负极以及第八电容的负极与接地端连接。

在又一种可选方案中，驱动模块包括第一排针、第二排针、第一开关驱动芯片、第二开关驱动芯片、第三开关驱动芯片、第四开关驱动芯片、第五开关驱动芯片、第六开关驱动芯片、分流稳压器以及数字隔离芯片，其中：

第一排针的两端以及第二排针的两端分别与第一开关驱动芯片的第一引脚、第二开关驱动芯片的第一引脚、第三开关驱动芯片的第一引脚、第四开关驱动芯片的第一引脚、第五开关驱动芯片的第一引脚以及第六开关驱动芯片的第一引脚连接；

第一开关驱动芯片的第二引脚、第二开关驱动芯片的第二引脚、第三开关驱动芯片的第二引脚、第四开关驱动芯片的第二引脚、第五开关驱动芯片的第二引脚以及第六开关驱动芯片的第二引脚与数字隔离芯片的第一引脚连接；

第一开关驱动芯片的第三引脚、第二开关驱动芯片的第三引脚、第三开关驱动芯片的第三引脚、第四开关驱动芯片的第三引脚、第五开关驱动芯片的第三引脚以及第六开关驱动芯片的第三引脚与第五接口连接；

分流稳压器以及数字隔离芯片的第二引脚与第三接口连接。

在又一种可选方案中，驱动模块还包括光耦继电器，其中：

光耦继电器的一端分别与第一开关驱动芯片的第二引脚、第二开关驱动芯片的第二引脚、第三开关驱动芯片的第二引脚、第四开关驱动芯片的第二引脚、第五开关驱动芯片的第二引脚以及第六开关驱动芯片的第二引脚连接；

光耦继电器的另一端与第三接口连接。

在又一种可选方案中，电源模块包括第一降压开关稳压管、第二降压开关稳压管以及航空插头，其中：

第一降压开关稳压管的第一引脚分别与航空插头的第一引脚以及第二引脚连接；

第一降压开关稳压管的第二引脚第四接口连接；

航空插头的第三引脚以及第四引脚与第二降压开关稳压管的第一引脚连接；

航空插头的第五引脚与第二接口连接；

第二降压开关稳压管的第二引脚与第五接口连接。

在又一种可选方案中，电源模块还包括接地弹簧，接地弹簧分别与第一降压开关稳压管的第一引脚、第二降压开关稳压管的第一引脚以及航空插头的第一引脚、第二引脚、第三引脚以及第四引脚连接。

在本申请实施例中，通过控制处理模块控制驱动模块来驱动外部负载运行，并由驱动模块将采集到的外部负载的负载状态返回至控制处理模块，接着由该控制处理模块利用数字通讯协议模块所提供的通讯通道传输该外部负载的负载状态，避免人工排查所带来的耗时耗力，还进一步提高设备整体的排查效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种数字通信协议驱动电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种数字通讯协议模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种控制处理模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种驱动模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电源模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种数字通讯协议模块的电路示意图；

图7为本申请实施例提供的一种控制处理模块的电路示意图；

图8为本申请实施例提供的一种驱动模块的电路示意图；

图9为本申请实施例提供的一种电源模块的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本申请的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的一种数字通信协议驱动电路的结构示意图。

如图1所示，该数字通信协议驱动电路可以包括数字通讯协议模块、控制处理模块、驱动模块以及电源模块，其中：

数字通讯协议模块通过第一接口与控制处理模块连接，以及通过第二接口与电源模块连接，数字通讯协议模块用于为控制处理模块以及外部数字通讯协议信号提供通讯通道；

控制处理模块通过第三接口与驱动模块连接，以及通过第四接口与电源模块连接，控制处理模块用于控制驱动模块输出开关控制信号至外部负载，以驱动外部负载运行；

驱动模块通过第五接口与电源模块连接，以及通过排针与外部负载连接，驱动模块用于驱动外部负载运行，并将外部负载的负载状态反馈给控制处理模块；

电源模块用于向数字通讯协议模块、控制处理模块以及驱动模块供电。

可以理解的是，在整个电路的运行过程中，可通过控制处理模块控制驱动模块来驱动外部负载运行，并由驱动模块将采集到的外部负载的负载状态返回至控制处理模块，接着由该控制处理模块利用数字通讯协议模块所提供的通讯通道传输该外部负载的负载状态，以避免人工排查所带来的耗时耗力，还进一步提高设备整体的排查效率。

作为本申请实施例的一种可选，可参阅图2示出的本申请实施例提供的一种数字通讯协议模块的结构示意图。

如图2所示，该数字通讯协议模块至少还可以包括第一逻辑与门芯片、第二逻辑与门芯片、第三逻辑与门芯片以及通讯芯片，其中：

第一接口分别与第一逻辑与门芯片、第二逻辑与门芯片、第三逻辑与门芯片以及通讯芯片的第一引脚连接；

第一逻辑与门芯片与通讯芯片的第二引脚连接；

第二逻辑与门芯片与通讯芯片的第三引脚连接；

第三逻辑与门芯片与通讯芯片的第四引脚连接；

第二接口与通讯芯片的第五引脚连接。

除此之外，数字通讯协议模块还包括钽电容（附图中以TC作为标识）、第一电容（附图中以C1作为标识）、第二电容（附图中以C2作为标识）、第一二极管（附图中以D1作为标识）以及第二二极管（附图中以D2作为标识），其中：

通讯芯片的第五引脚分别与钽电容的正极、第一电容的正极、第一二极管的负极以及第二接口连接；

通讯芯片的第六引脚分别与第一二极管的正极、第二二极管的负极、第二电容的正极以及第二接口连接；

钽电容的负极以及第一电容的负极与接地端连接；

第二二极管的正极以及第二电容的负极与接地端连接。

可以理解的是，在本申请实施例中通讯芯片的第五引脚不局限于为单一引脚，例如可将多个用于与电源模块连接的引脚统一视为第五引脚，且此处第五引脚对应的电源电压可设置为5伏。

作为本申请实施例的又一种可选，可参阅图3示出的本申请实施例提供的一种控制处理模块的结构示意图。

如图3所示，该控制处理模块至少还可以包括单片机、通用异步收发传输器、驻波检测器、共阳红蓝绿发光器件以及线性稳压单元，其中：

单片机的第一引脚以及第二引脚与通用异步收发传输器连接；

单片机的第三引脚以及第四引脚与驻波检测器连接；

单片机的第五引脚、第六引脚以及第七引脚与共阳红蓝绿发光器件连接；

单片机的第八引脚与线性稳压单元连接；

单片机的第九引脚与第一接口连接；

单片机的第十引脚与第三接口连接；

单片机的第十一引脚与第四接口连接。

可以理解的是，此处通用异步收发传输器可对应为输出接口UART，驻波检测器可对应为编程接口SWD，共阳红蓝绿发光器件可对应为共阳红蓝绿LED，线性稳压单元可对应为线性稳压管RT9193-33。

除此之外，控制处理模块还可包括晶振（附图中以Z作为标识）、第一电阻（附图中以R1作为标识）、第三电容（附图中以C3作为标识）以及第四电容（附图中以C4作为标识），其中：

单片机的第十一引脚分别与第一电阻的一端、晶振的一端以及第三电容的正极连接；

单片机的第十二引脚分别与第一电阻的另一端、晶振的另一端以及第四电容的正极连接；

第三电容的负极以及第四电容的负极与接地端连接。

可以理解的是，此处晶振在本申请实施例中可提供基本的时钟信号，以便于电路各部分保持同步。

除此之外，控制处理模块还包括第五电容（附图中以C5作为标识）、第六电容（附图中以C6作为标识）、第七电容（附图中以C7作为标识）、第八电容（附图中以C7作为标识）以及第二电阻（附图中以R2作为标识），其中：

线性稳压单元的第一引脚分别与第五电容的正极以及第四接口连接，第五电容的负极与接地端连接；

线性稳压单元的第二引脚与接地端连接；

线性稳压单元的第三引脚分别与第二电阻的一端以及第四接口连接，第二电阻的另一端与接地端连接；

线性稳压单元的第四引脚与第六电容的正极连接，第六电容的负极与接地端连接；

线性稳压单元的第五引脚分别与第七电容的正极、第八电容的正极以及单片机的第八引脚连接，第七电容的负极以及第八电容的负极与接地端连接。

作为本申请实施例的又一种可选，请参阅图4示出的本申请实施例提供的一种驱动模块的结构示意图。

如图4所示，该驱动模块至少可以包括第一排针、第二排针、第一开关驱动芯片、第二开关驱动芯片、第三开关驱动芯片、第四开关驱动芯片、第五开关驱动芯片、第六开关驱动芯片、分流稳压器以及数字隔离芯片，其中：

第一排针的两端以及第二排针的两端分别与第一开关驱动芯片的第一引脚、第二开关驱动芯片的第一引脚、第三开关驱动芯片的第一引脚、第四开关驱动芯片的第一引脚、第五开关驱动芯片的第一引脚以及第六开关驱动芯片的第一引脚连接；

第一开关驱动芯片的第二引脚、第二开关驱动芯片的第二引脚、第三开关驱动芯片的第二引脚、第四开关驱动芯片的第二引脚、第五开关驱动芯片的第二引脚以及第六开关驱动芯片的第二引脚与数字隔离芯片的第一引脚连接；

第一开关驱动芯片的第三引脚、第二开关驱动芯片的第三引脚、第三开关驱动芯片的第三引脚、第四开关驱动芯片的第三引脚、第五开关驱动芯片的第三引脚以及第六开关驱动芯片的第三引脚与第五接口连接；

分流稳压器以及数字隔离芯片的第二引脚与第三接口连接。

除此之外，驱动模块还可包括光耦继电器，其中：

光耦继电器的一端分别与第一开关驱动芯片的第二引脚、第二开关驱动芯片的第二引脚、第三开关驱动芯片的第二引脚、第四开关驱动芯片的第二引脚、第五开关驱动芯片的第二引脚以及第六开关驱动芯片的第二引脚连接；

光耦继电器的另一端与第三接口连接。

可以理解的是，此处光耦继电器可用于配合控制处理模块中的单片机控制各个控制开关驱动芯片复位。

作为本申请实施例的又一种可选，请参阅图5示出的本申请实施例提供的一种电源模块的结构示意图。

如图5所示，该电源模块至少可以包括第一降压开关稳压管、第二降压开关稳压管以及航空插头，其中：

第一降压开关稳压管的第一引脚分别与航空插头的第一引脚以及第二引脚连接；

第一降压开关稳压管的第二引脚第四接口连接；

航空插头的第三引脚以及第四引脚与第二降压开关稳压管的第一引脚连接；

航空插头的第五引脚与第二接口连接；

第二降压开关稳压管的第二引脚与第五接口连接。

除此之外，电源模块还包括接地弹簧，接地弹簧分别与第一降压开关稳压管的第一引脚、第二降压开关稳压管的第一引脚以及航空插头的第一引脚、第二引脚、第三引脚以及第四引脚连接。

可以理解的是，在本申请实施例中电源模块可以但不局限于提供5伏以及24伏的电源电压，以保障电路各个部分正常运行。

作为本申请实施例的又一种可选，请参阅图6示出的本申请实施例提供的一种数字通讯协议模块的电路示意图、图7示出的本申请实施例提供的一种控制处理模块的电路示意图、图8示出的本申请实施例提供的一种驱动模块的电路示意图以及图9示出的本申请实施例提供的一种电源模块的电路示意图。

如图6-9所示，数字通讯协议模块中的通讯芯片为控制处理模块与外部数字通讯协议信号提供通讯通道。控制处理模块中的单片机为电路提供控制通讯的主控制期功能，控制处理模块中的线性稳压管为单片机将输入5V电源降低至3.3V，控制处理模块中的三色LED灯为电路提供工作状态提示功能。电源模块中的M12航空插头五芯输入接头为电路提供两对DC24V电源输入接口以及一根数字通讯协议信号线输入输出接口，其中一对DC24V电源经过电源滤波电路以及压敏电阻的保护电路后经由二极管与稳压管保护电路后输入至开关降压电路，开关降压电路输出5V电源，为控制处理模块及其外围电路供电；另一对DC24V电源经过电源滤波电路以及压敏电阻的保护电路后经由二极管保护电路后给最终驱动负载供电，同时输入至降压线性稳压管电路，降压线性稳压管电路输出隔离5V电源，为开关驱动芯片与通讯芯片供电；电源模块中的接地弹簧为电路提供接地功能。驱动模块中的开关驱动芯片经由单片机控制从而通过排针输出开关控制信号用于驱动外部负载并通过数字隔离芯片将负载状态反馈至单片机，该驱动模块中的其中一个光耦用于单片机控制开关驱动芯片复位，另外一个光耦用于检测开关驱动芯片的负载供电电压。

其中，图8的电源模块中的M12航空插头五芯输入接头ST25为电路提供两对DC24V电源数字通讯协议信号，其中由ST25第1脚与第3脚输入的一对24V电源经过电源滤波电容C232以及压敏电阻V1的保护电路后经由二极管D1与稳压管保护电路D94后输入至开关降压芯片IC7电路，开关降压电路输出5V电源，最终通过3.3V线性稳压管1为控制处理模块及其外围电路提供3.3V电源；另一又ST25第2脚与第4脚的另一对24V电源经过电源滤波电容C233以及压敏电阻V2的保护电路后经由二极管保护D6后给最终驱动负载供电，同时通过二极管D4与分压电阻R36和R37输入至降压线性稳压管IC4，降压线性稳压管电路输出隔离5V电源，为开关驱动芯片与通讯芯片供电；当ST25的第4脚接收到数字通讯协议信号线发来通讯指令时，数字通讯协议模块中的通讯芯片IC48将信号处理后传输至单片机U1，单片机将信号解码后，解码信号经过数字隔离芯片IC48传输至开关驱动芯片IC63、IC64、IC65、IC66、IC67、IC68，最终通过排针VTUG S2与VTUG S3驱动最终负载，开关驱动芯片将负载状态等芯片反馈至单片机，用于单片机监控负载状态。同时电路中设计了负载供电电路低压报警电路，用于监控负载供电回路的电压状态。此处，电源模块中的接地弹簧为电路提供接地功能，用于屏蔽电磁干扰信号。

具体的，数字通讯协议模块包括逻辑与门芯片IC50、逻辑与门芯片IC51,、逻辑与门芯片IC52、通讯芯片IC48、二极管D95、二极管D96、电解电容TC271、电阻R514、电阻R515、电阻R516、电阻R522、电阻R525、电阻R526、电阻R527、电阻R528、电容C272、电容C282、电容C283、电容C284、电容C287、电容C288、电容C289、电容C290、电容C291、电容C295，其中：

逻辑与门芯片IC52的第1脚接逻辑与门芯片IC52第2脚后接通讯芯片IC48的第8脚；逻辑与门芯片IC52的第3脚分别接逻辑与门芯片IC51的第3脚、逻辑与门芯片IC50的第3脚、电容C288的一端、电容C287的一端、电容C289的一端、电阻R514的一端、电容C290的一端、电容C291的一端、电容C282的一端、电容C283的一端、电容C284的一端、电容C272的一端、电解电容TC271的负极、通讯芯片IC48的第14脚和第17脚、电阻R522的一端、电阻R528的一端、电阻R527的一端、电阻R526的一端、电阻R516的一端、电阻R515的一端、电容C295的一端、二极管D96的正极、电阻Rd1的一端、单片机U1的第2脚、单片机U1的第3脚、单片机U1的第4脚、单片机U1的第8脚、单片机U1的第10脚、单片机U1的第11脚、单片机U1的第14脚、单片机U1的第21脚、单片机U1的第22脚、单片机U1的第23脚、单片机U1的第25脚、单片机U1的第33脚、单片机U1的第35脚、单片机U1的第38脚、单片机U1的第42脚、单片机U1的第43脚、单片机U1的第45脚、单片机U1的第46脚、单片机U1的第47脚、输出接口UART的第2脚、电容C9的一端、电阻R4的一端、电容C12的一端、线性稳压管RT9193-33的第2脚、电容C14的一端、电容C11的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C10的一端、电容C2的一端、电容C7的一端、编程接口SWD的第4脚、电解电容C297的负极、电容C202的一端、电容C256的一端、电容C204的一端、电阻R403的一端、电容C205的一端、电容C203的一端、电阻R405的一端、电容C257的一端、电容C71的一端、降压开关稳压管IC7的第9脚、降压开关稳压管IC7的第12脚、滤波电感R453的一端、稳压二极管D94的正极、压敏电阻V5的一端、光耦OK2的第2脚、电容C280的一端、数字隔离芯片IC49的第2脚、数字隔离芯片IC49的第8脚、电阻R407的一端后接GND；逻辑与门芯片IC52的第4脚接单片机U1的第29脚；逻辑与门芯片IC51的第4脚接单片机U1的第28脚；逻辑与门芯片IC50的第4脚接单片机U1的第31脚；逻辑与门芯片IC52的第5脚分别接电容C289的另一端、电容C288的另一端、逻辑与门芯片IC51的第5脚、电容C287的另一端、逻辑与门芯片IC50的第5脚、电阻R525的一端、通讯芯片IC48的第16脚、电容C284的另一端、电容C283的另一端、电容C282的另一端、输出接口UART的第1脚、电容C9的另一端、电阻R4的另一端、线性稳压管RT9193-33的第1脚、线性稳压管RT9193-33的第3脚、电感L1的一端、电容C257的另一端、电容C71的另一端、电阻R406的一端、降压开关稳压管IC7的第11脚、电阻R1的一端、电容C280的另一端、数字隔离芯片IC49的第1脚、数字隔离芯片IC49的第7路、光耦OK1的第4脚后接5V。

通讯芯片IC48的第1脚接电阻R516的另一端；通讯芯片IC48的第2脚接电阻R515的另一端；通讯芯片IC48的第4脚接电阻R528的另一端和单片机U1的第26脚；通讯芯片IC48的第5脚接电阻R527的另一端和单片机U1的第30脚；通讯芯片IC48的第6脚逻辑与门芯片IC50的第1脚和逻辑与门芯片IC50的第2脚；通讯芯片IC48的第7脚接电阻R526的另一端和单片机U1的第27脚；通讯芯片IC48的第8脚接逻辑与门芯片IC52的第1脚和逻辑与门芯片IC52的第2脚；通讯芯片IC48的第9脚接逻辑与门芯片IC51的第1脚和逻辑与门芯片IC51的第2脚；通讯芯片IC48的第10脚分别接通讯芯片IC48的第22脚、电容C290的另一端和电容C291的另一端；通讯芯片IC48的第11脚分别接通讯芯片IC48的第20脚、钽电容TC271的正极、电容C272的另一端、二极管D95的负极、二极管D1的负极、稳压二极管D94的负极、电解电容C297的正极、电容C202的另一端、电容C256的另一端、降压开关稳压管IC7的第3脚后接24V；通讯芯片IC48的第12脚接通讯芯片IC48的第13脚、二极管D95的正极、二极管D96的负极、电容C295的另一端、压敏电阻V5的另一端和M12航空插头的第4脚；通讯芯片IC48的第15脚接电阻R514的另一端；通讯芯片IC48的第19脚接电阻R522的另一端；通讯芯片IC48的第24脚接电阻R525的另一端和单片机U1的第32脚。

具体的，控制处理模块包括单片机U1、输出接口UART、编程接口SWD、共阳红蓝绿LED、线性稳压管RT9193-33、晶振Y1、电阻Rd1、电阻Rd2、电阻R2、电阻R4、电阻R690、电阻R691、电阻R692、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C14，其中：

单片机U1的第1脚分别接单片机U1的第9脚、单片机U1的第24脚、单片机U1的第36脚、单片机U1的第48脚、电容C14的另一端、电容C11的另一端、线性稳压管RT9193-33的第5脚、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C6的另一端、共阳红蓝绿LED的第2脚、电阻R2的一端、编程接口SWD的第1脚后接3V3；单片机U1的第5脚接电阻Rd2的一端、晶振Y1的一端和电容C2的另一端；单片机U1的第6脚接电阻Rd2的另一端、晶振Y1的另一端和电容C7的另一端；单片机U1的第7脚接电阻R2的另一端和电容C10的另一端；单片机U1的第12脚接输出接口UART的第4脚；单片机U1的第13脚接输出接口UART的第3脚；单片机U1的第15脚接数字隔离芯片IC49的第3脚；单片机U1的第16脚接数字隔离芯片IC49的第6脚；单片机U1的第17脚接数字隔离芯片IC49的第5脚；单片机U1的第18脚接电阻R520的一端；单片机U1的第19脚接数字隔离芯片IC49的第4脚；单片机U1的第20脚接光耦OK1的第3脚和电阻R407的另一端；单片机U1的第34脚接编程接口SWD的第2脚；单片机U1的第37脚接编程接口SWD的第3脚；单片机U1的第39脚接电阻R691的一端；单片机U1的第40脚接电阻R690的一端；单片机U1的第41脚接电阻R692的一端；单片机U1的第44脚接电阻Rd1的另一端。

稳压管RT9193-33的第4脚接电容C12的另一端。

共阳红蓝绿LED的第1脚接电阻R692的另一端；共阳红蓝绿LED的第3脚接电阻R691的另一端；共阳红蓝绿LED的第4脚接R690的另一端。

具体的，电源模块包括降压开关稳压管IC7、降压线性稳压管IC4、M12航空插头、接地弹簧S14、压敏电阻V1、压敏电阻V2、压敏电阻V3、压敏电阻V4、压敏电阻V5、二极管D1、二极管D3、二极管D4、二极管D6、二极管D14、稳压二极管D94、滤波电感R452、滤波电感R453、电感L1、电阻R36、电阻R37、电阻R403、电阻R404、电阻R405、电阻R406、钽电容C78、钽电容C297、电容C19、电容C21、电容C71、电容C202、电容C203、电容C204、电容C205、电容C206、电容C207、电容C232、电容C233、电容C235、电容C236、电容C256、电容C257、电容C286，其中：

降压开关稳压管IC7的第1脚接电容C204的另一端；降压开关稳压管IC7的第5脚接电容C206的一端；电容C206的另一端接电阻R404的一端；降压开关稳压管IC7的第6脚接电阻R404的另一端、电阻R405的另一端和电阻R406的另一端；降压开关稳压管IC7的第7脚接电阻R403的另一端；降压开关稳压管IC7的第8脚接电容C205的另一端；降压开关稳压管IC7的第10脚接电容C203的另一端；降压开关稳压管IC7的第13脚接二极管D14的正极；降压开关稳压管IC7的第14脚接降压开关稳压管IC7的第15脚、电感L1的另一端和电容C207的一端和二极管D14的负极、降压开关稳压管IC7的第16脚接电容C207的另一端。

M12航空插头的第1脚接电容C232的一端、压敏电阻V1的一端和滤波电感R452的一端；滤波电感R452的另一端接二极管D1的正极；M12航空插头的第2脚接电容C233的一端、压敏电阻V2的一端和二极管D6的正极；M12航空插头的第3脚接电容C235的一端、电容C232的另一端、压敏电阻V1的另一端、压敏电阻V3的一端和滤波电感R453的另一端；M12航空插头的第5脚分别接电容C233的另一端、电容C236的一端、压敏电阻V2的另一端、压敏电阻V4的一端、二极管D3的正极、电容C19的一端、钽电容C78的负极、降压线性稳压管IC4的第4脚、电容C286的一端、电容C21的一端、电阻R42的一端、数字隔离芯片IC49的第9脚、数字隔离芯片IC49的第10脚、数字隔离芯片IC49的第15脚电容C279的一端、光耦OK1的第2脚、电压比较器IC10的第2脚、电阻R409的一端、3端可调精密分流稳压器IC11的第6脚、3端可调精密分流稳压器IC11的第7脚、3端可调精密分流稳压器IC11的第2脚、3端可调精密分流稳压器IC11的第3脚、电容C298的一端、电容C299的一端、电容C1的一端、电容C301的一端、电容C259的一端、电容C237的一端、开关驱动芯片IC63的第1脚、开关驱动芯片IC63的第2脚、开关驱动芯片IC63的第11脚、开关驱动芯片IC63的第12脚、开关驱动芯片IC63的第14脚、开关驱动芯片IC63的第15脚、开关驱动芯片IC63的第16脚、开关驱动芯片IC63的第17脚、开关驱动芯片IC63的第18脚、开关驱动芯片IC64的第1脚、开关驱动芯片IC64的第2脚、开关驱动芯片IC64的第11脚、开关驱动芯片IC64的第12脚、开关驱动芯片IC64的第14脚、开关驱动芯片IC64的第15脚、开关驱动芯片IC64的第16脚、开关驱动芯片IC64的第17脚、开关驱动芯片IC64的第18脚、开关驱动芯片IC65的第1脚、开关驱动芯片IC65的第2脚、开关驱动芯片IC65的第11脚、开关驱动芯片IC65的第12脚、开关驱动芯片IC65的第14脚、开关驱动芯片IC65的第15脚、开关驱动芯片IC65的第16脚、开关驱动芯片IC65的第17脚、开关驱动芯片IC65的第18脚、开关驱动芯片IC66的第1脚、开关驱动芯片IC66的第2脚、开关驱动芯片IC66的第11脚、开关驱动芯片IC66的第12脚、开关驱动芯片IC66的第14脚、开关驱动芯片IC66的第15脚、开关驱动芯片IC66的第16脚、开关驱动芯片IC66的第17脚、开关驱动芯片IC66的第18脚、开关驱动芯片IC67的第1脚、开关驱动芯片IC67的第2脚、开关驱动芯片IC67的第11脚、开关驱动芯片IC67的第12脚、开关驱动芯片IC67的第14脚、开关驱动芯片IC67的第15脚、开关驱动芯片IC67的第16脚、开关驱动芯片IC67的第17脚、开关驱动芯片IC67的第18脚、开关驱动芯片IC68的第1脚、开关驱动芯片IC68的第2脚、开关驱动芯片IC68的第11脚、开关驱动芯片IC68的第12脚、开关驱动芯片IC68的第14脚、开关驱动芯片IC68的第15脚、开关驱动芯片IC68的第16脚、开关驱动芯片IC68的第17脚、开关驱动芯片IC68的第18脚后接0V-VEN。

接地弹簧S14的第1脚分别接接地弹簧S14的第2脚、压敏电阻V3的另一端、电容C235的另一端、压敏电阻V4的另一端和电容C236的另一端后接FE。

二极管D6的负极分别接二极管D3的负极、二极管D4的正极、电容C19的另一端、电阻R408的一端、排针VTUG S2的第13脚、排针VTUG S2的第14脚、排针VTUG S2的第17脚、排针VTUG S2的第18脚、排针VTUG S2的第19脚、排针VTUG S2的第20脚、排针VTUG S3的第1脚、排针VTUG S3的第2脚、排针VTUG S3的第3脚、排针VTUG S3的第4脚、排针VTUG S3的第5脚、排针VTUG S3的第6脚后接24V-VEN；二极管D4的负极接电阻R36的一端和电阻R37的一端。

降压线性稳压管IC4的第1脚接电阻R36的另一端、电阻R37的另一端和钽电容C78的正极；降压线性稳压管IC4的第3脚分别接电容C286的另一端、电容C21的另一端、光耦OK2的第4脚、电容C298的另一端、电容C299的另一端、电容C1的另一端、电容C301的另一端、电容C259的另一端、电容C237的另一端、电容C279的另一端、数字隔离芯片IC49的第16脚、电阻R411的一端、电压比较器IC10的第5脚、电阻R412的一端、开关驱动芯片IC63的第13脚、开关驱动芯片IC63的第24脚、开关驱动芯片IC64的第13脚、开关驱动芯片IC64的第24脚、开关驱动芯片IC65的第13脚、开关驱动芯片IC65的第24脚、开关驱动芯片IC66的第13脚、开关驱动芯片IC66的第24脚、开关驱动芯片IC67的第13脚、开关驱动芯片IC67的第24脚、开关驱动芯片IC68的第13脚、开关驱动芯片IC68的第24脚后接5V-VEN；电阻R1的另一端接三极管T1的集电极；电阻R520的另一端接三极管T1的基极。

光耦OK2的第1脚接三极管T1的发射极；光耦OK2的第3脚接电阻R42的另一端、开关驱动芯片IC64的第21脚、开关驱动芯片IC66的第21脚、开关驱动芯片IC68的第21脚、开关驱动芯片IC63的第21脚、开关驱动芯片IC65的第21脚、开关驱动芯片IC67的第21脚；数字隔离芯片IC49的第11脚接开关驱动芯片IC63的第19脚。

具体的，驱动模块包括排针VTUG S2、排针VTUG S3、开关驱动芯片IC63、开关驱动芯片IC64、开关驱动芯片IC65、开关驱动芯片IC66、开关驱动芯片IC67、开关驱动芯片IC68、3端可调精密分流稳压器IC11、数字隔离芯片IC49，三极管T1、光耦OK1、光耦OK2、电压比较器IC10、电阻R1、电阻R42、电阻R407、电阻R408、电阻R409、电阻R410、电阻R411、电阻R412、电阻R520、电阻R695、电阻R696、电容C1、电容C237、电容C259、电容C279、电容C280、电容C298、电容C299、电容C301，其中：

数字隔离芯片IC49的第12脚接电阻R696的一端、电阻R695的一端和开关驱动芯片IC68的第22脚；数字隔离芯片IC49的第13脚接开关驱动芯片IC63的第23脚、开关驱动芯片IC64的第23脚、开关驱动芯片IC65的第23脚、开关驱动芯片IC66的第23脚、开关驱动芯片IC67的第23脚和开关驱动芯片IC68的第23脚；数字隔离芯片IC49的第14脚接开关驱动芯片IC63的第20脚、开关驱动芯片IC64的第20脚、开关驱动芯片IC65的第20脚、开关驱动芯片IC66的第20脚、开关驱动芯片IC67的第20脚和开关驱动芯片IC68的第20脚。

光耦OK1的第1脚接电阻R411的另一端、电阻R410的一端和电压比较器IC10的第1脚；电压比较器IC10的第3脚接电阻R412的另一端、3端可调精密分流稳压器IC11的第1脚和3端可调精密分流稳压器IC11的第8脚。

电压比较器IC10的第4脚接电阻R410的另一端、电阻R408的另一端和电阻R409的另一端；开关驱动芯片IC64的第3脚接排针VTUG S2的9脚。

开关驱动芯片IC64的第4脚接排针VTUG S2的第10脚；开关驱动芯片IC64的第5脚接排针VTUG S2的第11脚；开关驱动芯片IC64的第6脚接排针VTUG S2的第12脚；开关驱动芯片IC64的第7脚接排针VTUG S2的第21脚；开关驱动芯片IC64的第8脚接排针VTUG S2的第22脚；开关驱动芯片IC64的第9脚接排针VTUG S2的第23脚；开关驱动芯片IC64的第10脚接排针VTUG S2的第24脚；开关驱动芯片IC64的第19脚接开关驱动芯片IC63的第22脚；开关驱动芯片IC64的第22脚接电阻R696的另一端和开关驱动芯片IC65的第19脚。

开关驱动芯片IC63的第3脚接排针VTUG S2的第1脚；开关驱动芯片IC63的第4脚接排针VTUG S2的第2脚；开关驱动芯片IC63的第5脚接排针VTUG S2的第3脚；开关驱动芯片IC63的第6脚接排针VTUG S2的第4脚；开关驱动芯片IC63的第7脚接排针VTUG S2的第5脚；开关驱动芯片IC63的第8脚接排针VTUG S2的第6脚；开关驱动芯片IC63的第9脚接排针VTUGS2的第7脚；开关驱动芯片IC63的第10脚接排针VTUG S2的第8脚；开关驱动芯片IC65的第3脚接排针VTUG S2的第25脚；开关驱动芯片IC65的第4脚接排针VTUG S2的第26脚；开关驱动芯片IC65的第5脚接排针VTUG S2的第27脚；开关驱动芯片IC65的第6脚接排针VTUG S2的第28脚；开关驱动芯片IC65的第7脚接排针VTUG S2的第29脚；开关驱动芯片IC65的第8脚接排针VTUG S2的第30脚；开关驱动芯片IC65的第9脚接排针VTUG S2的第31脚；开关驱动芯片IC65的第10脚接排针VTUG S2的第32脚；开关驱动芯片IC65的第22脚接开关驱动芯片IC66的第19脚。

开关驱动芯片IC66的第3脚接排针VTUG S3的第9脚；开关驱动芯片IC66的第4脚接排针VTUG S3的第10脚；开关驱动芯片IC66的第5脚接排针VTUG S3的第11脚；开关驱动芯片IC66的第6脚接排针VTUG S3的第12脚；开关驱动芯片IC66的第7脚接排针VTUG S3的第13脚；开关驱动芯片IC66的第8脚接排针VTUG S3的第14脚；开关驱动芯片IC66的第9脚接排针VTUG S3的第15脚；开关驱动芯片IC66的第10脚接排针VTUG S3的第16脚；开关驱动芯片IC66的第22脚接电阻R695的另一端和开关驱动芯片IC67的第19脚。

开关驱动芯片IC67的第3脚接排针VTUG S3的第17脚；开关驱动芯片IC67的第4脚接排针VTUG S3的第18脚；开关驱动芯片IC67的第5脚接排针VTUG S3的第19脚；开关驱动芯片IC67的第6脚接排针VTUG S3的第20脚；开关驱动芯片IC67的第7脚接排针VTUG S3的第21脚；开关驱动芯片IC67的第8脚接排针VTUG S3的第22脚；开关驱动芯片IC67的第9脚接排针VTUG S3的第23脚；开关驱动芯片IC67的第10脚接排针VTUG S3的第24脚；开关驱动芯片IC67的第22脚接开关驱动芯片IC68的第19脚。

开关驱动芯片IC68的第3脚接排针VTUG S3的第25脚；开关驱动芯片IC68的第4脚接排针VTUG S3的第26脚；开关驱动芯片IC68的第5脚接排针VTUG S3的第27脚；开关驱动芯片IC68的第6脚接排针VTUG S3的第28脚；开关驱动芯片IC68的第7脚接排针VTUG S3的第29脚；开关驱动芯片IC68的第8脚接排针VTUG S3的第30脚；开关驱动芯片IC68的第9脚接排针VTUG S3的第31脚；开关驱动芯片IC68的第10脚接排针VTUG S3的第32脚。

Claims (10)

1.一种数字通信协议驱动电路，其特征在于，所述电路包括数字通讯协议模块、控制处理模块、驱动模块以及电源模块，其中：

所述数字通讯协议模块通过第一接口与所述控制处理模块连接，以及通过第二接口与所述电源模块连接，所述数字通讯协议模块用于为所述控制处理模块以及外部数字通讯协议信号提供通讯通道；

所述控制处理模块通过第三接口与所述驱动模块连接，以及通过第四接口与所述电源模块连接，所述控制处理模块用于控制所述驱动模块输出开关控制信号至外部负载，以驱动所述外部负载运行；

所述驱动模块通过第五接口与所述电源模块连接，以及通过排针与所述外部负载连接，所述驱动模块用于驱动所述外部负载运行，并将所述外部负载的负载状态反馈给所述控制处理模块；

所述电源模块用于向所述数字通讯协议模块、所述控制处理模块以及所述驱动模块供电。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述数字通讯协议模块还包括第一逻辑与门芯片、第二逻辑与门芯片、第三逻辑与门芯片以及通讯芯片，其中：

所述第一接口分别与所述第一逻辑与门芯片、所述第二逻辑与门芯片、所述第三逻辑与门芯片以及所述通讯芯片的第一引脚连接；

所述第一逻辑与门芯片与所述通讯芯片的第二引脚连接；

所述第二逻辑与门芯片与所述通讯芯片的第三引脚连接；

所述第三逻辑与门芯片与所述通讯芯片的第四引脚连接；

所述第二接口与所述通讯芯片的第五引脚连接。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述数字通讯协议模块还包括钽电容、第一电容、第二电容、第一二极管以及第二二极管，其中：

所述通讯芯片的第五引脚分别与所述钽电容的正极、所述第一电容的正极、所述第一二极管的负极以及所述第二接口连接；

所述通讯芯片的第六引脚分别与所述第一二极管的正极、所述第二二极管的负极、所述第二电容的正极以及所述第二接口连接；

所述钽电容的负极以及所述第一电容的负极与接地端连接；

所述第二二极管的正极以及所述第二电容的负极与所述接地端连接。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述控制处理模块还包括单片机、通用异步收发传输器、驻波检测器、共阳红蓝绿发光器件以及线性稳压单元，其中：

所述单片机的第一引脚以及第二引脚与所述通用异步收发传输器连接；

所述单片机的第三引脚以及第四引脚与所述驻波检测器连接；

所述单片机的第五引脚、第六引脚以及第七引脚与所述共阳红蓝绿发光器件连接；

所述单片机的第八引脚与所述线性稳压单元连接；

所述单片机的第九引脚与所述第一接口连接；

所述单片机的第十引脚与所述第三接口连接；

所述单片机的第十一引脚与所述第四接口连接。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述控制处理模块还包括晶振、第一电阻、第三电容以及第四电容，其中：

所述单片机的第十一引脚分别与所述第一电阻的一端、所述晶振的一端以及所述第三电容的正极连接；

所述单片机的第十二引脚分别与所述第一电阻的另一端、所述晶振的另一端以及所述第四电容的正极连接；

所述第三电容的负极以及所述第四电容的负极与所述接地端连接。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述控制处理模块还包括第五电容、第六电容、第七电容、第八电容以及第二电阻，其中：

所述线性稳压单元的第一引脚分别与所述第五电容的正极以及所述第四接口连接，所述第五电容的负极与所述接地端连接；

所述线性稳压单元的第二引脚与所述接地端连接；

所述线性稳压单元的第三引脚分别与所述第二电阻的一端以及所述第四接口连接，所述第二电阻的另一端与所述接地端连接；

所述线性稳压单元的第四引脚与所述第六电容的正极连接，所述第六电容的负极与所述接地端连接；

所述线性稳压单元的第五引脚分别与所述第七电容的正极、所述第八电容的正极以及所述单片机的第八引脚连接，所述第七电容的负极以及所述第八电容的负极与所述接地端连接。

7.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述驱动模块包括第一排针、第二排针、第一开关驱动芯片、第二开关驱动芯片、第三开关驱动芯片、第四开关驱动芯片、第五开关驱动芯片、第六开关驱动芯片、分流稳压器以及数字隔离芯片，其中：

所述第一排针的两端以及所述第二排针的两端分别与所述第一开关驱动芯片的第一引脚、所述第二开关驱动芯片的第一引脚、所述第三开关驱动芯片的第一引脚、所述第四开关驱动芯片的第一引脚、所述第五开关驱动芯片的第一引脚以及所述第六开关驱动芯片的第一引脚连接；

所述第一开关驱动芯片的第二引脚、所述第二开关驱动芯片的第二引脚、所述第三开关驱动芯片的第二引脚、所述第四开关驱动芯片的第二引脚、所述第五开关驱动芯片的第二引脚以及所述第六开关驱动芯片的第二引脚与所述数字隔离芯片的第一引脚连接；

所述第一开关驱动芯片的第三引脚、所述第二开关驱动芯片的第三引脚、所述第三开关驱动芯片的第三引脚、所述第四开关驱动芯片的第三引脚、所述第五开关驱动芯片的第三引脚以及所述第六开关驱动芯片的第三引脚与所述第五接口连接；

所述分流稳压器以及所述数字隔离芯片的第二引脚与所述第三接口连接。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述驱动模块还包括光耦继电器，其中：

所述光耦继电器的一端分别与所述第一开关驱动芯片的第二引脚、所述第二开关驱动芯片的第二引脚、所述第三开关驱动芯片的第二引脚、所述第四开关驱动芯片的第二引脚、所述第五开关驱动芯片的第二引脚以及所述第六开关驱动芯片的第二引脚连接；

所述光耦继电器的另一端与所述第三接口连接。

9.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电源模块包括第一降压开关稳压管、第二降压开关稳压管以及航空插头，其中：

所述第一降压开关稳压管的第一引脚分别与所述航空插头的第一引脚以及第二引脚连接；

所述第一降压开关稳压管的第二引脚所述第四接口连接；

所述航空插头的第三引脚以及第四引脚与所述第二降压开关稳压管的第一引脚连接；

所述航空插头的第五引脚与所述第二接口连接；

所述第二降压开关稳压管的第二引脚与所述第五接口连接。

10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述电源模块还包括接地弹簧，所述接地弹簧分别与所述第一降压开关稳压管的第一引脚、所述第二降压开关稳压管的第一引脚以及所述航空插头的第一引脚、第二引脚、第三引脚以及第四引脚连接。

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