CN203455695U - 开关量输入与输出扩展模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种开关量输入与输出扩展模块，它包括中央处理器单元，该中央处理器单元的通信端口连接CANBUS通信单元以便与控制设备通信，所述中央处理器单元的信号输入端连接多个开关量检测电路，所述中央处理器单元的信号输出端连接多个继电器驱动电路，每个所述继电器驱动电路的输出端均连接继电器，所述开关量检测电路包括电平转换电路，该电平转换电路的输出端连接所述中央处理器。该开关量输入与输出扩展模块具有设计科学、接线简单、便于控制器开关量输入以及开关量输出的扩展、成本低、集成度高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种扩展模块，具体的说，涉及了一种开关量输入与输出扩展模块。
背景技术
现有的控制设备由于对成本、材料、工艺等因素的综合考量，导致其对开关量输入以及输出的接口数量仅适合一般情况，一旦面对复杂的控制环境，开关量输入与输出的接口便不够用，人们通常使用的方法有两种，一种方法是分离设备在输入端口和输出端口进行搭接，比如采用继电器阵列，这样导致可靠性和稳定性很差，一次只能传输一路信号，效率低，对于复杂控制环境的控制力不从心，控制中断的情况时有发生；另一种方法是使用开关量输入扩展板和开关量输出扩展板，两块板一起使用达到多路控制的目的，但是这种方法不仅成本过高，而且两块同时使用占用过多空间、集成度低、操作不便。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种开关量输出扩展模块，已解决现有控制器由于开关量输入端口、输出端口少，采用搭接的方式稳定性和可靠性差，操作复杂，使用扩展板成本高、集成度低的问题。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种开关量输入与输出扩展模块，包括中央处理器单元，该中央处理器单元的通信端口连接CANBUS通信单元以便与控制设备通信，所述中央处理器单元的信号输入端连接多个开关量检测电路，所述中央处理器单元的信号输出端连接多个继电器驱动电路，每个所述继电器驱动电路的输出端均连接继电器，所述开关量检测电路包括电平转换电路，该电平转换电路的输出端连接所述中央处理器。
基上所述，所述电平转换电路包括与所述中央处理器单元信号输入端连接的输出端子，所述输出端子通过限流电阻连接二极管的正极，该二极管的负极连接输入端子，在所述二极管和所述限流电阻之间设有分压支路，该分压支路包括一端连接电源且另一端连接在所述二极管和所述限流电阻的节点上的分压电阻，在所述限流电阻和所述输出端子之间连接滤波支路，该滤波支路包括并联的滤波电容和滤波电阻，所述二极管的负极还连接有稳压保护电路，该稳压保护电路包括一端连接所述二极管负极且另一端接地的双向瞬态电压抑制二极管。
基上所述，它还包括外壳和设于该外壳内的PCB板，所述中央处理器单元、所述CANBUS通信单元、各所述开关量检测电路、各所述继电器驱动电路以及各个继电器均设置于所述PCB板上，所述CANBUS通信单元的信号输出端、各所述开关量检测电路的输入接口以及各继电器的输出接口均穿设于所述外壳上。
基上所述，所述中央处理器单元为微处理器电路。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型设置多路开关量检测电路连接于所述中央处理器单元的信号输入端，中央处理器单元将采集到的信息通过CANBUS通信单元传送给控制器，可同时进行多路开关量检测且互不干扰，可靠性稳定性好；控制器发送的多路开关量信号通过中央处理器单元分配给各个继电器驱动电路，从而控制各个设备，各个继电器驱动电路可同时工作，互不干扰，可靠性和稳定性好，同时，由于开关量的输入与输出设置于同一PCB板上，代替了开关量输入与输出扩展板，集成度高、操作方便、成本低。
进一步的，使用CANBUS通信单元，适配性高，能够应用在大多数控制器上，传输速度快，使得外部设备的响应速度快。
进一步的，在开关量检测电路的输入端设置稳压电路，可以防止瞬变尖峰电压对元器件的冲击。
进一步的，在开关量检测电路的输出端设置滤波电路，可以滤除杂波，防止杂波对检测信息的干扰。
综上所述，该开关量输入与输出扩展模块具有设计科学、接线简单、便于控制器开关量输入以及开关量输出的扩展、集成度高、成本低的优点。
附图说明
图1是本实用新型中开关量输入与开关量输出扩展模块的模块示意图。
图2是本实用新型中电平转换电路的电路示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例
如图1所示，一种开关量输入与输出扩展模块，包括外壳、设于该外壳内的PCB板、中央处理器单元，该中央处理器单元的通信端口连接CANBUS通信单元以便与控制设备通信，所述中央处理器单元的信号输入端连接多个开关量检测电路，所述中央处理器单元的信号输出端连接多个继电器驱动电路，每个所述继电器驱动电路的输出端均连接继电器，所述中央处理器单元、所述CANBUS通信单元、各所述开关量检测电路、各所述继电器驱动电路以及各个继电器均设置于所述PCB板上，所述CANBUS通信单元的信号输出端、各所述开关量检测电路的输入接口以及各继电器的输出接口均穿设于所述外壳上，所述中央处理器单元为微处理器电路。所述开关量检测电路包括电平转换电路，该电平转换电路的输出端连接所述中央处理器，如图2所示，所述电平转换电路包括与所述中央处理器单元信号输入端连接的输出端子，所述输出端子通过限流电阻连接二极管D1的正极，该二极管D1的负极连接输入端子，在所述二极管D1和所述限流电阻R2之间设有分压支路，该分压支路包括一端连接电源且另一端连接在所述二极管D1和所述限流电阻R2的节点上的分压电阻R1，当输入端子外部接通，分压支路与之导通，该电平转换电路的输出端获得低电平，当输入端子外部断开，分压支路直接与中央处理器单元接通，在电平转换电路的输出端获得高电平，中央处理器对该电平转换电路获得的点评信息与设定值进行对比判断，为了防止杂波对检测信息的干扰，在所述限流电阻R2和所述输出端子之间连接滤波支路，该滤波支路包括并联的滤波电容C1和滤波电阻R3；为了防止瞬态尖峰电压对元器件的损坏，在二极管的负极还连接有稳压保护电路，该稳压保护电路包括一端连接所述二极管负极且另一端接地的双向瞬态电压抑制二极管。
本实施例中，由于设置了多路开关量检测电路，可以将多路开关量信息同时发送给中央处理器，该中央处理器将接收的信号分析处理后通过CANBUS通信单元发送给控制器，避免了搭接方式造成的可靠性和稳定性差的问题，提高了开关量输出的效率；控制器需要发送多路控制信息时，将该信息通过CANBUS通信单元发送给中央处理器单元，中央处理器将信息分配给各个继电器驱动电路，这样可以同时发送开关量信息给多个设备，可靠性和稳定性高，提高了开关量输出的效率；由于各个单元、电路和元器件均设置于PCB板上，使得开关量输入与输出扩展模块集成度高、使用方便、成本低。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (4)
1.一种开关量输入与输出扩展模块，其特征在于：它包括中央处理器单元，该中央处理器单元的通信端口连接CANBUS通信单元以便与控制设备通信，所述中央处理器单元的信号输入端连接多个开关量检测电路，所述中央处理器单元的信号输出端连接多个继电器驱动电路，每个所述继电器驱动电路的输出端均连接继电器，所述开关量检测电路包括电平转换电路，该电平转换电路的输出端连接所述中央处理器。
2.根据权利要求1所述的开关量输入与输出扩展模块，其特征在于：所述电平转换电路包括与所述中央处理器单元信号输入端连接的输出端子，所述输出端子通过限流电阻连接二极管的正极，该二极管的负极连接输入端子，在所述二极管和所述限流电阻之间设有分压支路，该分压支路包括一端连接电源且另一端连接在所述二极管和所述限流电阻的节点上的分压电阻，在所述限流电阻和所述输出端子之间连接滤波支路，该滤波支路包括并联的滤波电容和滤波电阻，所述二极管的负极还连接有稳压保护电路，该稳压保护电路包括一端连接所述二极管负极且另一端接地的双向瞬态电压抑制二极管。
3.根据权利要求1或2所述的开关量输入与输出扩展模块，其特征在于：它还包括外壳和设于该外壳内的PCB板，所述中央处理器单元、所述CANBUS通信单元、各所述开关量检测电路、各所述继电器驱动电路以及各个继电器均设置于所述PCB板上，所述CANBUS通信单元的信号输出端、各所述开关量检测电路的输入接口以及各继电器的输出接口均穿设于所述外壳上。
4.根据权利要求3所述的开关量输入与输出扩展模块，其特征在于：所述中央处理器单元为微处理器电路。
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| CN201320572986.0U CN203455695U (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 开关量输入与输出扩展模块 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106325147A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-11 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种百微秒级瞬断瞬通控制装置 |
| CN106933165A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-07-07 | 天津市英贝特航天科技有限公司 | 一种多路开关量输入输出的方法以及设备 |
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