KR100436107B1 - 프린터 포트를 이용한 절연 입출력 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린터 포트의 입출력신호와 외부의 신호를 전기적으로 절연시키고, 입출력 전압 및 전류범위를 크게 함으로써 PLC나 센서 등의 기타 디지털 입출력 장치와 병렬 통신이 가능하도록 하는 프린터 포트를 이용한 절연 병렬 입출력 장치에 관한 것으로, 주장치와 다수의 외부장치 간의 입출력신호를 처리하는 절연 병렬 입출력장치에 있어서, 입력회로(3)와 출력회로(4) 및 포토 커플러(5)를 이용하여 상기 주장치의 프린터 포트(1)와 상기 다수의 외부장치를 연결하는 연결 컨넥터(2)와의 사이에 설치되어 입출력신호를 전기적으로 절연시키도록 구성하되, 상기 입력회로(3)는 입력1단 내지 입력N단이 공통전원방식으로 구성되고, 상기 출력회로(4)는 출력1단 내지 출력N단이 공통접지방식으로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

프린터 포트를 이용한 절연 입출력 장치{INSULATING IN/OUTPUT SYSTEM USING PRINTER PORT}

본 발명은 프린터 포트를 이용한 절연 병렬 입출력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프린터 포트의 입출력신호와 외부의 신호를 전기적으로 절연시키고, 입출력 전압 및 전류범위를 크게 함으로써 PLC나 센서 등의 기타 디지털 입출력 장치와 병렬 통신이 가능하도록 하는 프린터 포트를 이용한 절연 병렬 입출력 장치에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터 시스템은 센서의 입력을 받거나 모터를 제어할 때 혹은 PLC나 외부 제어기와 병렬 통신을 수행하기 위해 병렬 입출력 장치가 필요하다. 이러한 병렬 입출력 장치는 다음과 같은 기능을 지원하여야 한다.

첫째, 입출력 전압 및 전류의 범위가 커서 다른 병렬 통신 장치들과 호환이 가능하여야 하고, 둘째, 입출력이 절연되어 있어서 외부의 전기적 충격으로부터 시스템을 보호하여야 한다.

전술한 바와 같은 기능을 지원하는 종래의 병렬 입출력 장치는 시스템의 ISA 슬롯이나 PCI 슬롯에 장착하여 사용하도록 되어 있다. 이러한 병렬 입출력 장치는 한꺼번에 많은 입출력 신호를 처리할 수 있다.

그러나, 입출력 신호의 수가 적은 경우에 전술한 병렬 입출력 장치를 슬롯에 장착하여 사용하는 것은 시스템의 슬롯 수를 부족하게 하는 문제를 발생시키므로 적절하지 않다.

한편, 종래의 프린터 포트를 통한 입출력 장치는 프린터 포트의 출력 전류가 작기 때문에 소수의 TTL 레벨 입출력 장치들과 호환된다는 점을 감안하면 입출력 전압 및 전류 범위를 크게 하면서 프린터 포트의 입출력신호와 외부의 신호를 전기적으로 절연시키는 입출력 장치를 구현하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 전술한 사항을 감안하여 해결하기 위한 것으로서, 프린터 포트의 입출력신호와 외부의 신호를 전기적으로 절연시키고, 입출력 전압 및 전류범위를 크게 함으로써 PLC나 센서 등의 기타 디지털 입출력 장치와 병렬 통신이 가능하도록 하는 프린터 포트를 이용한 절연 병렬 입출력 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 프린터 포트를 이용한 절연 병렬 입출력 장치는 주장치와 다수의 외부장치 간의 입출력신호를 처리하는 절연 병렬 입출력장치에 있어서, 입력회로와 출력회로 및 포토 커플러를 이용하여 상기 주장치의 프린터 포트와 상기 다수의 외부장치를 연결하는 연결 컨넥터와의 사이에 설치되어 입출력신호를 전기적으로 절연시키도록 구성하되, 상기 입력회로는 입력1단 내지 입력N단이 공통전원방식으로 구성되고, 상기 출력회로는 출력1단 내지 출력N단이 공통접지방식으로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 프린터 포트를 이용한 절연 입출력 장치의 개략적인 구성도.

도 2 는 도 1 의 입력회로 및 포토 커플러 회로도.

도 3 은 도 1 의 출력회로 및 포토 커플러 회로도.

도 4 는 도 2 의 입력회로 및 포토커플러 회로의 구체적인 회로도.

도 5 는 도 3 의 입력회로 및 포토커플러 회로의 구체적인 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

1, 10, 20 : 프린터 포트

2, 16, 24 : 외부장치 연결 컨넥터

3 : 입력회로 4 : 출력회로

5, 6, 14, 14₁~14_N, 22, 22₁~22_N: 포토 커플러

12, 18, 18₁~18_N, 26, 26₁~26_N: 저항

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 프린터 포트를 이용한 절연 입출력 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2 는 도 1 의 입력회로 및 포토 커플러 회로이며, 도 3 은 도 1 의 출력회로 및 포토 커플러 회로이며, 도 4 와 도 5 는 외부의 병렬 통신을 위한 회로 방식을 설명하는 것으로서 도 4 는 입력회로를, 도 5 는 출력회로를 나타낸다.

본 발명의 프린터 포트를 이용한 절연 병렬 입출력장치는 도 1 에 도시한 바와 같이 입력회로(3)와 출력회로(4) 및 포토 커플러(5)를 이용하여 프린터 포트(1)와 외부장치 연결 컨넥터(2)와의 사이에 통신되는 입출력신호와 외부의 신호를 전기적으로 절연시키도록 구성되어 있다.

도 2 에 도시한 바와 같이 입력회로(3)는 입력용 포토 커플러(14)의 LED 구동전류가 외부 장치(16)의 공통전원에서 인가되므로 충분한 전류를 얻을 수 있다. 포토 커플러 출력은 저항(12)을 거쳐 인가되는 프린터 포트(10)의 출력전원에 5V를 인가하여야 '0' 혹은 '1'이 입력되었는 지를 판단할 수 있는 데, 이를 위해 프린터 포트(10)의 출력단이 저항(12)을 거쳐 입력단에 연결되도록 한다. 출력단에서 '1'이 출력되면 입력단에서 5V 전원의 입력 효과를 얻을 수 있다.

이때, 프린터 포트(10)의 출력 전류가 매우 미약하기 때문에 저항(12)의 저항값을 적절하게 조절하지 않으면 'A'에서 올바른 값을 얻을 수 없는 데, 프린터 포트의 입력단이 매우 적은 전류로 동작이 가능하므로 저항(12)은 충분히 큰 저항 값을 가지도록 하면 된다.

도 3 에 도시한 바와 같이 출력회로(4)는 프린터 포트(20)의 출력단으로 출력용 포토 커플러(22)의 LED를 구동하여 통신하게 된다. 이때, 프린터 포트(20)의출력 전류가 적기 때문에 일반적인 포토 커플러를 구동시킬 수 없는 데, 일반적으로 프린터 포트(20)의 출력 전류는 최대 0.5mA 내지 1mA로 알려져 있으나 실제로는 그보다 적은 시스템도 많기 때문에 1mA 이하의 적은 전류로도 구동이 가능한 포토 커플러를 출력용 포토 커플러(22)로 사용하여야 한다.

도 4 에 도시한 바와 같이 입력회로(3)는 공통전원 방식으로 구성되어 있기 때문에 모든 입력이 외부 장치(16)의 공통전원을 공유하며 입력1단 내지 입력N단에 공통전원과 같은 전원을 가하거나 낮은 전압을 가하는 것으로 입력신호를 전송한다. 입력 전압의 범위는 저항(18₁~18_N)의 정격 전력에 의하여 결정되고, 입력용 포토 커플러(14₁~14_N)가 손상되지 않게 한다. 여기서 상기 입력1단 내지 입력N단의 수는 사용자가 원하는 외부장치의 수와 일치한다.

도 5 에 도시한 바와 같이 출력회로(4)는 공통접지 방식으로 구성되어 있기 때문에 모든 출력이 공통접지를 공유하며 출력1단 내지 출력N단이 공통접지와 도통되는 여부가 출력신호의 출력여부가 결정된다. 이때 저항(26₁~26_N)으로 출력전류를 적절히 조절하여 출력용 포토 커플러(22₁~22_N)가 손상을 입지 않도록 하여야 한다. 여기서, 상기 출력1단 내지 출력N단의 수는 시스템과 연결되 외부장치의 수와 일치한다.

전술한 바와 같이 공통전원 방식의 입력회로(3)와 공통접지 방식의 출력회로 (4)는 병렬 입출력 장치들이 일반적으로 이용하는 방식으로서 본 발명의 호환성을 높이는 역할을 한다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 프린터 포트와 외부 장치간의 입출력이 절연되면서 사용자가 원하는 외부장치의 수에 대응되게 신호라인의 수를 구성하는 것이 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 주장치와 다수의 외부장치 간의 입출력신호를 처리하는 절연 병렬 입출력장치에 있어서,

   입력회로(3)와 출력회로(4) 및 포토 커플러(5)를 이용하여 상기 주장치의 프린터 포트(1)와 상기 다수의 외부장치를 연결하는 연결 컨넥터(2)와의 사이에 설치되어 입출력신호를 전기적으로 절연시키도록 구성하되,

   상기 입력회로(3)는 입력1단 내지 입력N단이 공통전원방식으로 구성되고, 상기 출력회로(4)는 출력1단 내지 출력N단이 공통접지방식으로 구성됨을 특징으로 하는 프린터 포트를 이용한 절연 병렬 입출력 장치.