CN204044558U - 具有4路di/ao转换通道的总线型信号转换控制器 - Google Patents

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杨帅
薛岚
王超
彭波
刘乔
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Abstract

一种具有4路DI/AO转换通道的总线型信号转换控制器，主要由神经元芯片、数模转换器、光电耦合器、存储芯片和收发器构成。神经元芯片的IO0～IO3引脚与所述光电耦合器连接，并与多路开关S1～S4共同构成4路数字量/开关量输入通道IN1～IN4。所述神经元芯片的IO5～IO9引脚与所述模数转换器连接，并与多路开关S17～S20共同构成4路模拟量输出通道OUT1～OUT4。所述神经元芯片的8个数据引脚D0～D7和15个地址引脚A0～A14连接到所述存储芯片上。所述神经元芯片的2个通信引脚CP0-CP1连接到所述收发器上。

Description

具有4路DI/AO转换通道的总线型信号转换控制器
技术领域
本实用新型涉及一种数字量/开关量输入和模拟量输出的总线型控制装置，尤其是一种具有具有4路DI/AO转换通道的总线型信号转换控制器，能够将数字量/开关量输入信号转换为模拟量输出信号，每路通道能够将5V、12V或24V电压型数字量/干触点型开关量转换为0～5V或者0～10V电压型模拟量。
背景技术
目前，公知的具有数字量/开关量输入和模拟量输出这样具有信号转换功能的总线型信号控制器能够转换的信号类型少，信号转换类型一般只限于一种或者两种。这种传统产品的控制器的适应性和灵活性较差，通用性不好，造成产品性价比不高，应用场合受到很大限制。
发明内容
为了克服具有数字量/开关量输入和模拟量输出这样信号转换功能的总线型信号控制器转换信号类型少的不足，本实用新型提供了一种具有4路DI/AO转换通道的总线型信号转换控制器，每路转换通道包括数字量/开关量输入通道和模拟量输出通道两部分，能够将数字量/开关量输入信号转换为模拟量输出信号，通过改变每路转换通道的多路开关和配置电阻，使每路通道能够将5V、12V或24V电压型数字量/干触点型开关量转换为0～5V或者0～10V电压型模拟量。这种结构的控制器优化了产品资源，增强产品的适用性、灵活性和通用性，扩大了产品的使用范围，提高了产品的性价比，以适应现场应用中不同的模拟量输出类型。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有4路DI/AO转换通道的总线型信号转换控制器，主要由神经元芯片3150、数模转换器MAX536和MAX539、光电耦合器TLP521-4、存储芯片AT29C512和收发器FTT-10A构成。所述神经元芯片3150的IO0～IO3引脚连接4个数字量/开关量输入通道，所述神经元芯片3150的IO5～IO9引脚连接4个模拟量输出通道。每个数字量/开关量输入通道主要包含多路开关、光电耦合器TLP521-4、配置电阻、上拉电阻、钳位二极管。每个模拟量输出通道主要包括多路开关、数模转换器MAX536和MAX539、精密基准电压芯片MAX873和MAX876、滤波电容。通过改变数字量/开关量输入通道的多路开关和配置电阻，可以向数字量/开关量输入通道输入5V、12V或24V电压型数字量信号/干触点型开关量信号。通过改变模拟量输出通道的多路开关，可以使模拟量输出通道输出0～5V或者0～10V电压型模拟量信号。所述神经元芯片3150的8个数据引脚和15个地址引脚连接到所述存储芯片AT29C512上，实现存储容量的扩展。所述神经元芯片3150的2个通信引脚连接到所述收发器FTT-10A上，形成网路接口实现控制器的信息通信。
本实用新型的有益效果是，这种具有4路DI/AO转换通道的总线型信号转换控制器通过改变每路转换通道的多路开关和配置电阻，使每路通道能够将5V、12V或24V电压型数字量/干触点型开关量转换为0～5V或者0～10V电压型模拟量，以适应现场应用中不同的模拟量输出类型。这种产品最大限度优化产品的软硬件资源，增强产品的适用性，扩大了产品的应用范围，提高了产品的性价比。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本发明控制器的结构示意图。
图2是本发明控制器中央处理单元的电路原理图。
图3是本发明控制器数字量/开关量输入通道的电路原理图。
图4是本发明控制器模拟量输出通道的电路原理图。
具体实施方式
图1中，神经元芯片3150的IO0～IO3引脚与光电耦合器TLP521-4连接，并与多路开关S1～S4共同构成4路数字量/开关量输入通道IN1～IN4。所述神经元芯片3150的IO5～IO9引脚与模数转换器MAX536和MAX539连接，并与多路开关S17～S20共同构成4路模拟量输出通道OUT1～OUT4。所述神经元芯片3150的8个数据引脚D0～D7和15个地址引脚A0～A14连接到存储芯片AT29C512上，实现存储容量的扩展。所述神经元芯片3150的2个通信引脚CP0-CP1连接到收发器FTT-10A上，形成网络接口实现控制器的信息通信。
图2中，神经元芯片3150的11个IO引脚IO0～IO10与插针接口P1的引脚IO0～IO10对应相连，用于连接数字量/开关量输入通道和模拟量输出通道。所述神经元芯片3150的CP0～CP1引脚依次连接收发器FTT-10A的RXD、TXD引脚，通过所述收发器FTT-10A的NET_A、NET_A引脚构成总线网络接口。所述神经元芯片3150的D0～D7引脚和A0～A14引脚分别依次连接存储芯片AT29C512的D0～D7引脚和A0～A14引脚，并通过1个与非门74HC00和2个或门74HC32组成的逻辑电路实现存储器AT29C512容量扩展。
图3中，数字量/开关量输入通道IN1～IN4主要包含多路开关、光电耦合器、配置电阻、上拉电阻、钳位二极管，并通过插针接口PI连接到本发明控制器中央处理单元神经元芯片3150的IO0～IO3引脚。数字量/开关量输入通道IN1的多路开关S1的1-2端相连，通道输入端直接与插针接口P1的IO0引脚连接，因此无配置电阻，可以输入干触点型开关量信号；数字量/开关量输入通道IN1的多路开关S1的1-3端相连，通道输入端通过所述光电耦合器TLP521-4的1+引脚→1C引脚与插针接口P1的IO0引脚连接，因此具有配置电阻R13，当配置电阻R13为220欧时，可以输入5V电压型数字量信号；当配置电阻R13为2K欧时，可以输入10V电压型数字量信号；当配置电阻R13为3.3K欧时，可以输入24V电压型数字量信号。其它3路数字量/开关量输入通道IN2～IN4与数字量/开关量输入通道IN1电路原理相同。
图4中，模拟量输出通道OUT1～OUT4主要包括多路开关、数模转换器、精密基准电压芯片、滤波电容，并通过插针接口PI连接到本发明控制器中央处理单元神经元芯片3150的IO5～IO9引脚。所述神经元芯片3150的IO5、IO6、IO8、IO9引脚依次连接数模转换器MAX536的～LDAC、～CS、SCLK、SDI引脚，所述神经元芯片3150的IO7、IO8引脚依次连接数模转换器MAX539的～CS、SCLK引脚，所述的神经元芯片3150的IO9引脚连接第1片数模转换器MAX539的DIN引脚，与其它3片数模转换器MAX539通过DOUT与DIN引脚首尾相接形成链式输出，为了保证数模转换精度，通过精密基准电压芯片MAX876为所述数模转换器MAX536的REFAB、REFCD引脚提供参考电压，通过精密基准电压芯片MAX873为所述数模转换器MAX539的REFIN引脚提供参考电压。模拟量输出通道OUT1的多路开关S17的1-2端相连时，通道输出端通过所述数模转换器MAX539连接到接口P1的IO7、IO8、IO9引脚，可以输出0～5V电压型模拟量；模拟量输出通道OUT1的多路开关S17的1-3端相连时，通道输出端通过所述数模转换器MAX536连接到插针接口P1的IO5、IO6、IO8、IO9引脚，可以输出0～10V电压型模拟量。其它3路模拟量输出通道OUT2～OUT4与模拟量输出通道OUT1电路原理相同。

Claims (1)

1.一种具有4路DI/AO转换通道的总线型信号转换控制器，主要由神经元芯片3150、数模转换器MAX536和MAX539、光电耦合器TLP521-4、存储芯片AT29C512和收发器FTT-10A构成，其特征是：神经元芯片3150的IO0～IO3引脚连接4个数字量/开关量输入通道，神经元芯片3150的IO5～IO9引脚连接4个模拟量输出通道；每个数字量/开关量输入通道主要包含多路开关、光电耦合器TLP521-4、配置电阻、上拉电阻、钳位二极管；每个模拟量输出通道主要包括多路开关、数模转换器MAX536和MAX539、精密基准电压芯片MAX873和MAX876、滤波电容；通过改变每路转换通道的多路开关和配置电阻，使每路通道能够将5V、12V或24V电压型数字量/干触点型开关量转换为0～5V或者0～10V电压型模拟量。 
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CN106468897A (zh) * 2015-08-21 2017-03-01 博世力士乐(西安)电子传动与控制有限公司 接口装置和处理系统

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