CN205899903U - 一种可编程开发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可编程开发装置，包括：中央处理器、存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块，所述存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块分别与所述中央处理器相连接，所述输入输出指示模块与所述输入输出电路相连接。本实用新型通过集成电路的方式设置了存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块，所述输入输出指示模块能够用于指示输入输出电路的电平状态，特别适合用于教学实训的可编程开发装置，并且体积小、重量轻、结构简单、成本低以及易于制作，能够提高个性化可编程开发功能，便于携带和使用。

Description

一种可编程开发装置

技术领域

本实用新型涉及一种学习装置，尤其涉及一种教学用的可编程开发装置。

背景技术

由于自动化教学用的实训装置具有较好的演示效果，同时又能很好的培养学生的动手能力，已广泛的应用于教学中，但是，现有的自动化实训装置中的控制器一般采用西门子或三菱等公司的PLC产品，不便于培养学生的个性化PLC的创新能力，同时，在体积和成本上也不容易控制，不便于携带。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种体积小、重量轻、结构简单、成本低且易于制作的可编程开发装置，提高其个性化可编程开发功能，便于携带和使用。

对此，本实用新型提供一种可编程开发装置，包括：中央处理器、存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块，所述存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块分别与所述中央处理器相连接，所述输入输出指示模块与所述输入输出电路相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述通信接口电路包括串行通信接口集成电路。

本实用新型的进一步改进在于，所述串行通信接口集成电路包括RS-232通信接口集成电路、RS-485通信接口集成电路、RS-422通信接口集成电路和USB转串口通信集成电路中的至少一种。

本实用新型的进一步改进在于，所述中央处理器包括STC系列单片机或ARM系列嵌入式处理器。

本实用新型的进一步改进在于，所述输入输出电路包括I2C总线接口、1-WIRE总线接口、SPI总线接口、模拟输入电路、脉冲计数电路和脉冲输出电路中的至少一种。

本实用新型的进一步改进在于，还包括时钟模块，所述时钟模块分别与所述中央处理器和输入输出电路相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述输入输出指示模块包括用于指示输入输出电路的电平状态的发光二极管，所述发光二极管与所述输入输出电路相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述输入输出电路包括按键输入模块，所述输入输出指示模块还包括限流电阻，所述按键输入模块的每一个输出端均分别与所述限流电阻的一端相连接，所述限流电阻的另一端连接至所述发光二极管的阴极，所述发光二极管的阳极连接至电源端。

本实用新型的进一步改进在于，还包括开关控制电路，所述开关控制电路与所述中央处理器相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述开关控制电路包括发光二极管D1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1和继电器KJ1，所述发光二极管D1的阳极与电源端相连接，发光二极管D1的阴极与电阻R1的一端相连接，所述电阻R1的另一端和电阻R2的一端均连接至所述中央处理器的P27管脚，所述电阻R2的另一端连接至三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接至电源端，所述三极管Q1的集电极连接至所述继电器KJ1。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过集成电路的方式设置了存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块，所述输入输出指示模块能够用于指示输入输出电路的电平状态，特别适合用于教学实训的可编程开发装置，并且体积小、重量轻、结构简单、成本低以及易于制作，能够提高个性化可编程开发功能，便于携带和使用。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的模块结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，本例提供一种可编程开发装置，包括：中央处理器、存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块，所述存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块分别与所述中央处理器相连接，所述输入输出指示模块与所述输入输出电路相连接。

本例所述通信接口电路包括串行通信接口集成电路，所述串行通信接口集成电路包括RS-232通信接口集成电路、RS-485通信接口集成电路、RS-422通信接口集成电路和USB转串口通信集成电路中的至少一种，所述通信接口电路用于实现与个人计算机或串口设备交换信息。

本例所述中央处理器包括STC系列单片机或ARM系列嵌入式处理器。所述STC系列单片机内置60K程序存储器，有44根输入输出口线，便于扩展外部的输入输出控制，控制功能强。

本例所述输入输出电路包括I2C总线接口、1-WIRE总线接口、SPI总线接口、模拟输入电路、脉冲计数电路和脉冲输出电路中的至少一种，本例还优选包括时钟模块，所述时钟模块分别与所述中央处理器和输入输出电路相连接。所述输入输出电路中的输入电路接收来自外部的开关信号，单片机执行输入开关信号扫描任务时，将输入开关的状态信号送入数据映像寄存器。输出结果通过输出电路驱动外部负载。

本例所述中央处理器可配置连接有模拟量输入电路，可输入0~5V模拟量并将其转换为0~1023的数字量，供PLC处理；所述中央处理器可配置连接I2C总线，可与各种I2C总线产品连接，比如与AT24C02、PC8563和PCF8591等连接，实现EEPROM存储、实时时钟和DCA数模转换等功能；所述中央处理器可配置连接1-WIRE总线，可连接DS18B20等温度检测模块进行2332温度检测；所述中央处理器可配置连接SPI总线，与各种SPI总线器件进行SPI通信，扩展输入和输出接口；所述中央处理器可配置连接高速计数输入，可计数频率100KHz以下的高速脉冲；所述中央处理器可配置连接高速脉冲输出，具有PTO和PWM多种模式，可用于驱动步进电机和脉宽调制等。

如图2所示，本例所述输入输出指示模块包括用于指示输入输出电路的电平状态的发光二极管，所述发光二极管与所述输入输出电路相连接；所述输入输出电路包括按键输入模块，所述输入输出指示模块还包括限流电阻，所述按键输入模块的每一个输出端均分别与所述限流电阻的一端相连接，所述限流电阻的另一端连接至所述发光二极管的阴极，所述发光二极管的阳极连接至电源端。

如图2所示，本例还包括开关控制电路，所述开关控制电路与所述中央处理器相连接；所述开关控制电路包括发光二极管D1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1和继电器KJ1，所述发光二极管D1的阳极与电源端相连接，发光二极管D1的阴极与电阻R1的一端相连接，所述电阻R1的另一端和电阻R2的一端均连接至所述中央处理器的P27管脚，所述电阻R2的另一端连接至三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接至电源端，所述三极管Q1的集电极连接至所述继电器KJ1。

如图1和图2所示，所述中央处理器连接有串行通信接口，所述串行通信接口可以用于下载用户编辑的控制程序，从而实现所述可编程创新开发装置的控制；例如，所述串行通信接口为RS-232串行端口，通过编程软件编辑的用户控制程序通过RS-232串行端口及连接电缆下载到可编程创新开发装置的用户程序区，执行用户程序处理任务时，根据用户程序调用相关的子程序，运行处理结果存于存储器的输出映像寄存器区。

本例的工作原理是：第一、所述中央处理器采用增强型STC单片机，内置60K程序存储器，有44根输入输出口线，便于扩展外部的输入输出控制，控制功能强；第二、所述输入输出电路的I/O端口，可以通过个性化PLC创新开发软件可配置开关量输入、开关量输出、模拟量输入、高速脉冲输入、高速脉冲输出、I2C总线、SPI总线和1-WIRE总线；第三、各种来自现场的开关信号经过定义为输入的端口送入单片机，通过发光二极管指示开关信号的状态，单片机执行输入开关信号扫描任务时，将输入开关的状态信号送入存储器的数据映像寄存器；第四、单片机执行输出更新任务时，输出信号送往定义为输出的端口，驱动发光二极管管，指示输出的状态；第五、通过模拟量输入，可检测0~5V的模拟量；第六、通过高速脉冲输入，可检测高速脉冲；第七、通过高速脉冲输出，可驱动步进电机、进行脉宽调制；第八、通过I2C总线，实现实时时钟、数模转换；第九、通过SPI总线，可实现SPI通信，扩展输入、输出接口；第十、通过1-WIRE总线，可进行温度检测；第十一、通过串口通信接口和编程软件，将用户控制程序下载到存储器的用户程序区；第十二、进入运行状态时，进行输入扫描、运行用户程序和输出更新处理的循环工作；因此，通过本例所述可编程开发装置，可以进行各种适合企业、教学需求的个性化可编程控制器的开发。

本例通过集成电路的方式设置了存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块，所述输入输出指示模块能够用于指示输入输出电路的电平状态，特别适合用于教学实训的可编程开发装置，并且体积小、重量轻、结构简单、成本低以及易于制作，能够提高个性化可编程开发功能，便于携带和使用。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可编程开发装置，其特征在于，包括：中央处理器、存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块，所述存储器、输入输出电路、通信接口电路和输入输出指示模块分别与所述中央处理器相连接，所述输入输出指示模块与所述输入输出电路相连接。

2.根据权利要求1所述的可编程开发装置，其特征在于，所述通信接口电路包括串行通信接口集成电路。

3.根据权利要求2所述的可编程开发装置，其特征在于，所述串行通信接口集成电路包括RS-232通信接口集成电路、RS-485通信接口集成电路、RS-422通信接口集成电路和USB转串口通信集成电路中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的可编程开发装置，其特征在于，所述中央处理器包括STC系列单片机或ARM系列嵌入式处理器。

5.根据权利要求1所述的可编程开发装置，其特征在于，所述输入输出电路包括I2C总线接口、1-WIRE总线接口、SPI总线接口、模拟输入电路、脉冲计数电路和脉冲输出电路中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的可编程开发装置，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块分别与所述中央处理器和输入输出电路相连接。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的可编程开发装置，其特征在于，所述输入输出指示模块包括用于指示输入输出电路的电平状态的发光二极管，所述发光二极管与所述输入输出电路相连接。

8.根据权利要求7所述的可编程开发装置，其特征在于，所述输入输出电路包括按键输入模块，所述输入输出指示模块还包括限流电阻，所述按键输入模块的每一个输出端均分别与所述限流电阻的一端相连接，所述限流电阻的另一端连接至所述发光二极管的阴极，所述发光二极管的阳极连接至电源端。

9.根据权利要求1至5任意一项所述的可编程开发装置，其特征在于，还包括开关控制电路，所述开关控制电路与所述中央处理器相连接。

10.根据权利要求9所述的可编程开发装置，其特征在于，所述开关控制电路包括发光二极管D1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1和继电器KJ1，所述发光二极管D1的阳极与电源端相连接，发光二极管D1的阴极与电阻R1的一端相连接，所述电阻R1的另一端和电阻R2的一端均连接至所述中央处理器的P27管脚，所述电阻R2的另一端连接至三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接至电源端，所述三极管Q1的集电极连接至所述继电器KJ1。