CN203552021U - 输入扩展模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种输入扩展模块，它包括中央处理器单元、多个开关量输入采集单元、多个排温量数据采集单元以及CANBUS通信单元，所述排温量数据采集单元包括用于采集K型热电偶温度信号的温度数据采集单元，各所述温度数据采集单元的输出端和各开关量输入采集单元的输出端均与所述中央处理器单元的输入端连接以便对接收到的信号进行处理，所述中央处理器单元的输出端与所述CANBUS通信单元连接以便通过该CANBUS通信单元将处理后的信号发送给控制设备。该输入扩展模块具有设计科学、接线简单、便于控制器扩展、响应速度快的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种扩展模块，具体的说，涉及了一种输入扩展模块。
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，一般设置的开关量输入接口和排温量输入数量不多，一旦面对复杂的控制环境，需要采集多个开关量和排温量信息的时候便不够用，人们通常使用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，这样一次只能接收一个数据或信号，并且接线复杂，传输稳定性低，传输效率不高，成本也提升很多，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。
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
本实用新型的目的提供一种输入扩展模块，已解决现有的输入扩展模块接口数量少、采用搭接的方式稳定性差的问题。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种输入扩展模块，包括中央处理器单元、多个开关量输入采集单元、多个排温量数据采集单元以及CANBUS通信单元，所述排温量数据采集单元包括用于采集K型热电偶温度信号的温度数据采集单元，各所述温度数据采集单元的输出端和各开关量输入采集单元的输出端均与所述中央处理器单元的输入端连接以便对接收到的信号进行处理，所述中央处理器单元的输出端与所述CANBUS通信单元连接以便通过该CANBUS通信单元将处理后的信号发送给控制设备。
基上所述，所述温度数据采集单元为K型热电偶变换器MAX6675。
基上所述，所述开关量输入采集单元包括电平转换电路，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，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，本实用新型设有多路开关量输入采集单元，将采集的多路开关量信息发送给中央处理器单元，中央处理器单元通过CANBUS通信单元可以同时将该多路信息发送给控制器，且各路信号互不干扰，实现了多路开关量输入的同时传输，避免了搭接所产生的一次只能传输一路信号，稳定性差的问题；同样，多路排温量数据采集单元将采集到的温度信号转换信号后，发送给中央处理器单元，中央处理器单元将多路信号通过CANBUS通信单元发送给控制器，实现了多路排温量输入的同时传输；使用CANBUS通信单元进行信号传递，信号的传输速度快、设备相应快，其具有设计科学、接线简单、便于控制器扩展、响应速度快的优点。
附图说明
图1是本实用新型中输入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原理图。
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，一种输入扩展模块，包括中央处理器单元，该中央处理器单元为微处理器电路，中央处理器单元的信号输入端连接3路开关量输入采集单元和3路排温量数据采集单元，中央处理器单元的通信端连接CANBUS通信单元，每路排温量数据采集单元包括K型热电偶变换器MAX6675，温度传感器的SPI串行接口端连接中央处理器单元的信号输入端，3路排温量数据采集单元将采集的温度信号转换为数字信号，然后一起发送给中央处理器单元，中央处理器单元经过一定的分析处理之后，将3路信息通过CANBUS通信单元一起发送给控制器，使控制器同时得到需要的3路排温量信息，避免了搭接情况所产生的信号单路依次传输，稳定性差的问题；每个开关量输入采集单元包括电平转换电路，电平转换电路包括与中央处理器单元信号输入端连接的输出端子，与3路排温量输入的原理相同，3路电平转换电路将转换所得的3路信号同时发送给中央处理器单元，中央处理器单元经过分析将该3路信号通过CANBUS通信单元发送给控制器，使得控制器能够同时接收到多路开关量信息，避免了开关量输入端搭接所造成的信号单路依次传输，稳定性差的问题。其中，K型热电偶模数转换器MAX6675是带有冷端补偿、线性校正、热电偶断线检测的串行K型热电偶模数转换器，它的温度分辨能力为0.25℃，冷端补偿范围为 -20~+80 ℃，工作电压为3.0~5.5V，是一种广泛应用的测温元件；所述电平转换电路的工作原理：如图2所示，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，中央处理器单元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。
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)
1.一种输入扩展模块，其特征在于：它包括中央处理器单元、多个开关量输入采集单元、多个排温量数据采集单元以及CANBUS通信单元，所述排温量数据采集单元包括用于采集K型热电偶温度信号的温度数据采集单元，各所述温度数据采集单元的输出端和各开关量输入采集单元的输出端均与所述中央处理器单元的输入端连接以便对接收到的信号进行处理，所述中央处理器单元的输出端与所述CANBUS通信单元连接以便通过该CANBUS通信单元将处理后的信号发送给控制设备。
2.根据权利要求1所述的输入扩展模块，其特征在于：所述温度数据采集单元为K型热电偶变换器MAX6675。
3.根据权利要求1或2所述的输入扩展模块，其特征在于：所述开关量输入采集单元包括电平转换电路，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。
4.根据权利要求1或2所述的输入扩展模块，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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Cited By (1)
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| CN113916541A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机排温确定方法、装置、控制设备以及排温设备 |
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2013
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