CN216434732U - 一种电源管理工装板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源管理工装板，包括：检测模块、主控芯片、反馈模块、信号灯、I/O接口和扩展模块；所述检测模块、所述扩展模块和所述反馈模块分别与所述主控芯片连接；所述检测模块用于检测外部设备的模拟信号，并将所述模拟信号传送给所述主控芯片处理；所述反馈模块用与接收所述主控芯片发送来的数字信号，根据所述数字信号控制所述信号灯闪亮；所述扩展模块用于扩展所述I/O接口。通过本实用新型提供的电源管理工装板，能够实现对电源管理板的自主检测作业，使得电源管理板的成品率提高，减少了出错的可能。并且，本实用新型提供的电源管理工装板具有更好的稳定性和扩展性，大大提高了生产效率和工作效率。

Description

一种电源管理工装板

技术领域

本实用新型涉及电路板领域，尤其涉及一种电源管理工装板。

背景技术

目前配网系统对于10k以及35kv的户外架空线路的带电检修作业，经常使用绝缘斗臂车将作业人员或者带电作业机器人等设备送到合适位置进行作业。在目前市场现有的带电作业机器人种类繁多，整机控制系统复杂，组装调试工序冗余。导致组装调试前期，很难保证机器人电源管理板的成品率，误工情况时常出现，生产效率比较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电源管理工装板，包括：检测模块、主控芯片、反馈模块、信号灯、I/O接口和扩展模块；

所述检测模块、所述扩展模块和所述反馈模块分别与所述主控芯片连接；

所述检测模块用于检测外部设备的模拟信号，并将所述模拟信号传送给所述主控芯片处理；

所述反馈模块用与接收所述主控芯片发送来的数字信号，根据所述数字信号控制所述信号灯闪亮；

所述扩展模块用于扩展所述I/O接口。

进一步的，所述检测模块包括：检测端口和信号采集芯片；

所述检测端口用于和外部设备配对连接，以采集外部设备的模拟电压信号；

所述信号采集芯片连有多个所述检测端口，并通过I2C总线与所述主控芯片连接，用于接收由所述检测端口采集的模拟信号，然后将所述模拟信号经过模数转换后传输给所述主控芯片。

进一步的，所述检测端口采用与对应连接的插件唯一性匹配结构。

进一步的，所述信号采集芯片的模拟量采集使用了多位ADC采集，支持标准模式和快速模式中任一种模式的串行I2C接口。

进一步的，所述反馈模块包括信号输出芯片和信号灯；

所述信号输出芯片连接有多个所述信号灯，并通过I2C总线与所述主控芯片连接，用于接收由所述模拟信号转换后的数字信号，并根据所述数字信号控制所述信号灯闪亮。

进一步的，所述扩展模块包括扩展芯片，所述扩展芯片具有多个I/O接口。

进一步的，还包括板载USB接口，所述工装板通过所述USB接口与上位机连接，实现所述上位机和工装板之间的信息与控制交互。

进一步的，所述工装板外表面喷涂有三防漆。

进一步的，所述三防漆厚度为26至38微米。

进一步的，所述工装板还集成有SD卡，所述SD卡与所述主控芯片连接。

本实用新型通过提供一种电源管理工装板，包括：检测模块、主控芯片、反馈模块、信号灯、I/O接口和扩展模块；所述检测模块、所述扩展模块和所述反馈模块分别与所述主控芯片连接；其中所述检测模块用于检测外部设备的模拟信号，并将所述模拟信号传送给所述主控芯片处理；所述反馈模块用与接收所述主控芯片发送来的数字信号，根据所述数字信号控制所述信号灯闪亮；所述扩展模块用于扩展所述I/O接口。当带电作业机器人完成智能控制电源管理板的生产时，将智能控制电源管理板的各类接口对应接入到本实用新型提供的电源管理工装板上，本实用新型提供的电源管理工装板的检测模块自主检测智能控制电源管理板的各类接口状态并通过信号灯给予示意，直观显示状态信息。通过本实用新型提供的电源管理工装板，能够实现对电源管理板的自主检测作业，使得电源管理板的成品率提高，减少了出错的可能。并且，本实用新型提供的电源管理工装板具有更好的稳定性和扩展性，大大提高了生产效率和工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本新型的某些实施例，因此不应被看作是对本新型保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本申请实施例一种电源管理工装板结构示意图；

图2示出了本申请实施例一种信号采集芯片示意图；

图3示出了本申请实施例一种扩展芯片示意图；

图4示出了本申请实施例一种集成USB接口原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本新型实施例中附图，对本新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本新型的范围，而是仅仅表示本新型的选定实施例。基于本新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本新型保护的范围。

在下文中，可在本新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本新型的各种实施例中被清楚地限定。

接下来本申请以具体实施例来解释本申请的技术方案。

实施例1

如图1所示，本申请提供了一种电源管理工装板，该工装板中包括主控芯片20、检测模块10、反馈模块40、扩展模块30、I/O接口50和信号灯60。

其中，检测模块10、扩展模块30和反馈模块40分别通过I2C总线和主控芯片20连接，检测模块10用于检测外部设备的模拟信号，并将所述模拟信号传送给所述主控芯片20处理；具体而言，该检测模块10由多个设备检测端口和一个信号采集芯片组成，检测端口用于和外部设备配对连接，以采集外部设备的模拟电压信号。这里的外部设备如机器人机械臂、风扇、蜂鸣器等。

为了保证检测端口不会和其他功能不匹配的插件连接，本实施例中的检测端口采用与对应连接的插件唯一性匹配结构，如型号为733-333的WAGO端子，焊针凸出部分的长度为3.8mm，适于带有直型焊针的针型插座镀金或部分镀金触点表面。公头和母头连接器100％防止错配，只能连接同型号的对插件。使得本实施例的工装板在实际检测应用时，可以有效方式检测接线时的线束错乱，提高接口和插件的匹配率，也保护了检测端口，从而保证了生产效率和稳定性。

示范性的，上述的信号采集芯片可以如图2所示，图中信号采集芯片为ADC128D818，ADC128D818具有12位的ADC采集，支持标准模式(100kbits/s)和快速模式(400kbits/s)的串行I2C接口。可自主控制微处理器轻松检索独立的寄存器通道转换和存储转换结果，保证了检测接口信息的实时性，同时也可关闭未使用的独立通道以节省电力。除了上述型号的芯片外，其他具有类似功能的信号采集芯片也可以达到类似的效果，本申请对此不做限定。

反馈模块40由信号输出芯片和信号灯60组成，信号输出芯片一边通过I2C总线和主控芯片20连接，用于接收由主控芯片对接受的模拟信号进行数模转换后的数字信号，然后信号输出芯片控制信号灯60进行闪亮，以通过信号灯直观快速的反馈检测信息，直观的反馈检测结果。

其中，该信号灯60可以是LED灯等可以被控制闪亮的灯。

扩展模块30由一个扩展芯片组成，所述扩展芯片具有多个I/O接口50，通过和主控芯片连接，起到扩展I/O接口50的作用，如图3所示的扩展芯片，本实施例数字I/O扩展芯片所选型号为PCA9539PWR，可耐受5V电压的I/O端口。通过两个硬件地址引脚寻址，以便使用多达4个器件。具有高电流驱动能力的锁存输出，可直接驱动LED；通过多接一个芯片，实现可串行通讯控制多路数字I/O的输入输出，可扩展性强。

除了上述芯片型号外，具有多个IO扩展接口的芯片同样适用于本申请。

进一步的，本申请的工装板还集成了USB接口，可以直接与上位机进行实时交互，如图4所示。USB协议IC选型为CH340G，该芯片内置USB总线上拉电阻和片内信号端，UD+和UD-引脚应直接连接到USB总线上。在操作期间，还需要在X1引脚上提供12MHz的时钟信号。通常这个时钟信号是通过在X1和XO引脚之间连接一个12MHz的晶体谐振器和负载电容来提供的，内置的晶体谐振器将提供所需的时钟信号。当使用外部振荡器将时钟信号送入X1引脚，并使XO引脚悬空。CH340G支持5V和3.3V操作。当使用5V操作时，向VCC引脚提供5V电压，从V3引脚接地时将内部3.3V基准电容与4.7-20nF电容耦合。当使用3.3V操作时，将V3引脚连接到VCC引脚并提供3.3V电源。CH340G具有内置的FIFO缓冲区，并支持单工，半双工和全双工异步通信。UART接口支持1个起始位，5到8个数据位，1或2个停止位，以及奇偶校验位。发射机波特率误差小于0.3％，接收机波特率误差容限最大为2％,模拟COM端口功能齐全。可以用来将现有的使用串行端口的外设升级到USB设备，将串行端口升级到PC。外置电平转换硬件，可提供包括RS232，RS422和RS485的接口。本实施例中，通过该USB接口，使得电源管理工装板可更简单的可上位机进行实时通讯，将检测信息实时上传上位机，达到了检测信息可视化的效果。

本实施例的工装板还可以集成SD卡，使得内部程序可记录检测时间，并根据时间将检测信息实时存储记录在本地，实现了自动化记录检测信息。

进一步的，工装板外表还可以喷涂三方漆，该三防漆厚度在26至38微米，三防漆形成的保护膜可有效地隔离线路板表面与外界的接触，保护电路表面免遭化学品、潮湿和其它污物的侵蚀，从而提高线路板的可靠性，增加其安全系数，并长期保证其使用寿命。采用刷涂或喷涂的操作工艺，对线路板起到绝缘防潮，防尘，防腐蚀，防止霉菌产生，防止焊盘锡点氧化，防止漏电，防止短路，可以对线路板表面全面的保护。因为三防漆可防止漏电，因此允许更高的功率和更近的印制板间距。从而可满足元件小型化的目的。无论透明的还是带有颜色的三防漆均可改善印刷线路板的外观，而后者通过遮盖元件及设计布局还可保证更高程度的保密性。避免了电路板遭受环境侵蚀，提高使用寿命。

本实用新型的电源管理工装板，通过对检测端口使用采用与对应连接的插件唯一性匹配结构，可使在装配调试期间避免出现接口错乱现象，保证了在将智能控制电源管理板的各类接口对应接入到本实用新型提供的电源管理工装板上时不会出现错接的现象，提高了检测端口的匹配率，并保护了检测端口，提高了生产效率与稳定性。同时本实用新型的电源管理工装板模拟量采集使用多位AD，提高了模拟信息的采集速度，进而保证了检测接口信息的实时性；智能控制电源板经由IIC总线扩展多路数字I/O，可由内部程序自由配置输入\输出方式，做到了数字接口冗余的设计，后续产品升级可扩展性强；同时工装板上集成SD卡，内部程序可记录检测时间，并根据时间将检测信息实时存储记录在本地，实现了自动化记录检测信息；集成了USB接口，可与PC端上位机实时交互数据，相较于传统使用串口和转接器的连接方式，使得连接更简单，并将检测结果做到可视化，人机交互效果良好；最终喷涂三防漆工艺，可在诸如震动、湿气、盐喷、潮湿与高温的情况下保护电路板免受损害，从而提高了电路板的可靠性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本新型的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。

另外，在本新型各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

以上所述，仅为本新型的具体实施方式，但本新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源管理工装板，其特征在于，包括：检测模块、主控芯片、反馈模块、信号灯、I/O接口和扩展模块；

所述检测模块、所述扩展模块和所述反馈模块分别与所述主控芯片连接；

所述检测模块用于检测外部设备的模拟信号，并将所述模拟信号传送给所述主控芯片处理；

所述反馈模块用于接收所述主控芯片发送来的数字信号，根据所述数字信号控制所述信号灯闪亮；

所述扩展模块用于扩展所述I/O接口。

2.根据权利要求1所述的电源管理工装板，其特征在于，所述检测模块包括：检测端口和信号采集芯片；

所述检测端口用于和外部设备配对连接，以采集所述外部设备的模拟信号；

所述信号采集芯片连有多个所述检测端口，并通过I2C总线与所述主控芯片连接，用于接收由所述检测端口采集的模拟信号，然后将所述模拟信号经过模数转换后传输给所述主控芯片。

3.根据权利要求2所述的电源管理工装板，其特征在于，所述检测端口采用与对应连接的插件唯一性匹配结构。

4.根据权利要求2所述的电源管理工装板，其特征在于，所述信号采集芯片的模拟量采集使用了多位ADC采集，支持标准模式和快速模式中任一种模式的串行I2C接口。

5.根据权利要求1所述的电源管理工装板，其特征在于，所述反馈模块包括信号输出芯片和信号灯；

所述信号输出芯片连接有多个所述信号灯，并通过I2C总线与所述主控芯片连接，用于接收由所述模拟信号转换后的数字信号，并根据所述数字信号控制所述信号灯闪亮。

6.根据权利要求1所述的电源管理工装板，其特征在于，所述扩展模块包括扩展芯片，所述扩展芯片具有多个I/O接口。

7.根据权利要求1所述的电源管理工装板，其特征在于，还包括板载USB接口，所述电源管理工装板通过所述USB接口与上位机连接，实现所述上位机和工装板之间的信息与控制交互。

8.根据权利要求1所述的电源管理工装板，其特征在于，所述电源管理工装板的外表面喷涂有三防漆。

9.根据权利要求8所述的电源管理工装板，其特征在于，所述三防漆的厚度为26至38微米。

10.根据权利要求1所述的电源管理工装板，其特征在于，所述电源管理工装板还集成有SD卡，所述SD卡与所述主控芯片连接。

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