RU195361U1 - Controller with conversion of input and output signals - Google Patents

Controller with conversion of input and output signals Download PDF

Info

Publication number
RU195361U1
RU195361U1 RU2019131076U RU2019131076U RU195361U1 RU 195361 U1 RU195361 U1 RU 195361U1 RU 2019131076 U RU2019131076 U RU 2019131076U RU 2019131076 U RU2019131076 U RU 2019131076U RU 195361 U1 RU195361 U1 RU 195361U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
protection
short circuit
protection unit
power
Prior art date
Application number
RU2019131076U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ростислав Леонидович Варзар
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МГБот"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "МГБот" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МГБот"
Priority to RU2019131076U priority Critical patent/RU195361U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195361U1 publication Critical patent/RU195361U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/30—Monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам с программным управлением, а именно к программируемым контроллерам и может быть использовано в устройствах сбора, обработки и передачи информации в технических системах. Технический результат заключается в обеспечении преобразования входных и выходных сигналов контролера за счет наличия резистивного делителя напряжения. Контроллер содержит блок питания и защиты, включающий последовательно соединенные вход внешнего питания, блок защиты от неправильной полярности, блок управления питанием, преобразователь напряжения, блок защиты от короткого замыкания, микропроцессорный блок, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания блока питания и защиты; блок ввода/вывода, соединенный с микропроцессорным блоком, при этом блок ввода/вывода содержит входы АЦП, соединенные с микропроцессорным блоком через резистивный делитель напряжения, и порты ввода/вывода, соединенные с микропроцессорным блоком через преобразователь уровней сигналов; блок программирования и внешней памяти, включающий блок защиты от неправильной полярности, блок защиты от короткого замыкания, соединенный преобразователем напряжения блока питания и защиты и блоком защиты от неправильной полярности блока программирования и внешней памяти, блок ESD защиты от электростатики, соединенный с блоком защиты от неправильной полярности блока программирования и внешней памяти, порт USB, соединенный с блоком ESD защиты от электростатики. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to devices with programmed control, namely to programmable controllers and can be used in devices for collecting, processing and transmitting information in technical systems. The technical result consists in ensuring the conversion of the input and output signals of the controller due to the presence of a resistive voltage divider. The controller comprises a power and protection unit including a series-connected external power input, a reverse polarity protection unit, a power control unit, a voltage converter, a short circuit protection unit, a microprocessor unit connected to a short circuit protection unit of a power supply and protection; an input / output unit connected to the microprocessor unit, wherein the input / output unit comprises ADC inputs connected to the microprocessor unit via a resistive voltage divider, and input / output ports connected to the microprocessor unit via a signal level converter; a programming and external memory unit including a reverse polarity protection unit, a short circuit protection unit connected by a voltage converter of the power supply and protection unit and an incorrect polarity protection unit of the programming unit and external memory, an electrostatic protection ESD unit connected to the reverse protection unit polarity of the programming unit and external memory; USB port connected to the ESD unit against electrostatic protection. 9 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Заявленное техническое решение (контроллер) относится к устройствам с программным управлением, а именно к программируемым контроллерам, и может быть использовано в устройствах сбора, обработки и передачи информации в технических системах.The claimed technical solution (controller) relates to devices with programmed control, namely to programmable controllers, and can be used in devices for collecting, processing and transmitting information in technical systems.

Из существующего уровня техники известен контроллер, содержащий печатную плату с микропроцессором, блок питания, блок программирования (https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/hw-reference/get-started-devkitc.html, дата обращения: 24.09.2019), электрическая принципиальная схема, которого размещена: https://dl.espressif.com/dl/schematics/esp32_devkitc_v4-sch.pdf (дата обращения: 24.09.2019). Напряжение питания от USB порта или штыревых контактов поступает на преобразователь напряжения 3.3 В и далее на микропроцессорный модуль.A controller is known from the prior art comprising a printed circuit board with a microprocessor, a power supply, a programming unit (https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/hw-reference/get-started-devkitc.html , accessed date: 09/24/2019), the electrical circuit diagram, which is available at: https://dl.espressif.com/dl/schematics/esp32_devkitc_v4-sch.pdf (accessed date: 09.24.2019). The supply voltage from the USB port or pin contacts is supplied to a 3.3 V voltage converter and then to the microprocessor module.

Защита от короткого замыкания USB порта и линии питания 5 вольт отсутствует. Также защита от короткого замыкания при питании через штыревые контакты отсутствует. Частично от короткого замыкания защищен стабилизатор U2 на 3.3 В внутренней схемотехникой производителя микросхемы. Порт USB имеет ESD защиту от электростатики. Защита от неправильной полярности есть только при питании от USB порта.There is no short circuit protection for the USB port and the 5 volt power line. Also, there is no short circuit protection when powered via pin contacts. The 3.3V U2 stabilizer is partially protected from short circuit by the internal circuitry of the microcircuit manufacturer. The USB port has ESD protection against electrostatics. Reverse polarity protection is available only when powered by a USB port.

Недостатком известного устройства является отсутствие преобразования входных и выходных сигналов, что уменьшает количество изделий, для которых пригодно в использовании известное устройство.A disadvantage of the known device is the lack of conversion of input and output signals, which reduces the number of products for which the known device is suitable for use.

Техническим результатом заявленного устройства является обеспечение преобразования входных и выходных сигналов контролера за счет наличия резистивного делителя напряжения, с помощью которого появляется возможность подключать датчики с диапазоном выходного напряжения от 0 до 5 вольт, а также за счет преобразователя уровней сигналов, с помощью которого появляется возможность подключать устройства с 5-вольтовой цифровой логикой.The technical result of the claimed device is to ensure the conversion of the input and output signals of the controller due to the presence of a resistive voltage divider, with which it becomes possible to connect sensors with a range of output voltage from 0 to 5 volts, as well as through a signal level converter, with which it becomes possible to connect devices with 5-volt digital logic.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что контроллер содержит: блок питания и защиты, включающий последовательно соединенные вход внешнего питания, блок защиты от неправильной полярности, блок управления питанием, преобразователь напряжения, блок защиты от короткого замыкания, микропроцессорный блок, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания блока питания и защиты; блок ввода/вывода, соединенный с микропроцессорным блоком, при этом блок ввода/вывода содержит входы АЦП, соединенные с микропроцессорным блоком через резистивный делитель напряжения, и порты ввода/вывода, соединенные с микропроцессорным блоком через преобразователь уровней сигналов; блок программирования и внешней памяти, включающий блок защиты от неправильной полярности, блок защиты от короткого замыкания, соединенный преобразователем напряжения блока питания и защиты и блоком защиты от неправильной полярности блока программирования и внешней памяти, блок ESD защиты от электростатики, соединенный с блоком защиты от неправильной полярности блока программирования и внешней памяти, USB-порт, соединенный с блоком ESD защиты от электростатики.The claimed technical result is achieved due to the fact that the controller contains: a power supply and protection unit including a serially connected external power input, a reverse polarity protection unit, a power control unit, a voltage converter, a short circuit protection unit, a microprocessor unit connected to the protection unit short circuit power supply and protection; an input / output unit connected to the microprocessor unit, wherein the input / output unit comprises ADC inputs connected to the microprocessor unit via a resistive voltage divider, and input / output ports connected to the microprocessor unit via a signal level converter; a programming and external memory unit including a reverse polarity protection unit, a short circuit protection unit connected by a voltage converter of the power supply and protection unit and an incorrect polarity protection unit of the programming unit and external memory, an electrostatic protection ESD unit connected to the reverse protection unit polarity of the programming unit and external memory; USB port connected to the ESD unit against electrostatic protection.

Блок ввода/вывода может содержать приемник ИК сигналов, соединенный с микропроцессорным блоком.The input / output unit may comprise an IR signal receiver coupled to the microprocessor unit.

Блок питания и защиты может содержать дополнительный преобразователь напряжения и дополнительный блок защиты от короткого замыкания соединенные друг с другом, при этом дополнительный преобразователь напряжения подключен к блоку защиты от короткого замыкания, а дополнительный блок защиты от короткого замыкания подключен к микропроцессорному блоку.The power supply and protection unit may contain an additional voltage converter and an additional short circuit protection unit connected to each other, while an additional voltage converter is connected to a short circuit protection unit, and an additional short circuit protection unit is connected to a microprocessor unit.

Блок питания и защиты может содержать кнопку управления питанием, соединенную с блоком управления питанием, светодиод индикации питания от преобразователя, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания, светодиод индикации питания контроллера, соединенный с дополнительным блоком защиты от короткого замыкания.The power supply and protection unit may include a power control button connected to the power control unit, a power indication LED from the converter connected to the short circuit protection unit, a controller power indication LED connected to the additional short circuit protection unit.

Блок программирования и внешней памяти может содержать разъем для карты памяти, соединенный с микропроцессорным блоком, светодиод индикации питания от порта USB, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания, USB-UART преобразователь, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания.The programming unit and external memory may include a memory card slot connected to the microprocessor unit, a USB power indication LED connected to a short circuit protection unit, a USB-UART converter connected to a short circuit protection unit.

Контроллер может содержать блок индикации и управления, соединенный с микропроцессорным блоком.The controller may comprise an indication and control unit connected to a microprocessor unit.

Блок индикации и управления может содержать кнопку сброса контроллера, управляемый светодиод и кнопку режима программирования, соединенные с микропроцессорным блоком.The display and control unit may include a controller reset button, a controlled LED and a programming mode button connected to the microprocessor unit.

Блок ввода/вывода предназначен для подключения различных внешних датчиков, модулей и исполнительных устройств к контроллеруThe input / output unit is designed to connect various external sensors, modules and actuators to the controller

Входы АЦП предназначены для подключения к контроллеру внешних датчиков с аналоговым выходом сигналов. Совместно с резистивным делителем напряжения появляется возможность подключать датчики с диапазоном выходного напряжения от 0 до 5 вольт, которая отсутствует в аналогичных технических решениях.The ADC inputs are designed to connect external sensors with an analog signal output to the controller. Together with a resistive voltage divider, it becomes possible to connect sensors with an output voltage range from 0 to 5 volts, which is not available in similar technical solutions.

Порты ввода/вывода общего назначения предназначены для подключения к контроллеру внешних цифровых датчиков, модулей и исполнительных устройств. Совместно с преобразователем уровней сигналов появляется возможность подключать устройства с 5-вольтовой цифровой логикой, которая отсутствует в аналогичных технических решениях.General purpose I / O ports are designed to connect external digital sensors, modules, and actuators to the controller. Together with the signal level converter, it becomes possible to connect devices with 5-volt digital logic, which is not available in similar technical solutions.

Приемник ИК сигналов может принимать оптические сигналы инфракрасного диапазона с ИК пультов управления со средней несущей частотой 38 кГц, что позволяет использовать пульты управления от большинства бытовых устройств для управления работой контроллера.The IR signal receiver can receive infrared optical signals from IR control panels with an average carrier frequency of 38 kHz, which allows the use of control panels from most household devices to control the operation of the controller.

Блок индикации и управления предназначен для сброса контроллера, ввода в режим программирования и индикации работы программы.The display and control unit is designed to reset the controller, enter the programming mode and indicate the operation of the program.

Кнопка сброса контроллера предназначена для перезагрузки микропроцессорного блока.The controller reset button is designed to restart the microprocessor unit.

Кнопка режима программирования контроллера совместно с кнопкой сброса контроллера предназначены для ручного ввода микропроцессорного блока в режим приема новой программы.The controller programming mode button together with the controller reset button are used to manually enter the microprocessor unit into the new program reception mode.

Управляемый светодиод необходим для индикации работы программы. Управление им осуществляется в самой программе, написанной пользователем, поэтому он может использоваться, например, для отладки работы программы или не использоваться совсем.A controlled LED is required to indicate program operation. It is managed in the program written by the user, so it can be used, for example, to debug the program or not be used at all.

Блок программирования и внешней памяти выполняет несколько функций:The programming unit and external memory performs several functions:

- обеспечивает питание контроллера от порта USB, защиту от неправильной полярности и короткого замыкания и защиту от электростатического электричества;- provides power to the controller from the USB port, protection against reverse polarity and short circuit, and protection against electrostatic electricity;

- обеспечивает загрузку программы в память микропроцессорного блока через порт USB и автоматический вход и выход из режима программирования после загрузки программы;- provides loading of the program into the microprocessor unit memory via the USB port and automatic entry and exit of the programming mode after the program is loaded;

- предоставляет возможность подключения внешней памяти.- Provides the ability to connect external memory.

USB-UART преобразователь необходим для обеспечения интерфейса связи между компьютером с USB портом и микропроцессорным блоком, входа/выхода из режима программирования и загрузки программы во внутреннюю память микропроцессорного блока.A USB-UART converter is required to provide a communication interface between a computer with a USB port and a microprocessor unit, enter / exit programming mode and load a program into the internal memory of the microprocessor unit.

Разъем для SD карты памяти» необходим для подключения внешних накопителей памяти в форма Micro SD карт и повышения функциональности контроллера.“SD memory card slot” is required to connect external memory drives in the form of Micro SD cards and increase the functionality of the controller.

Микропроцессорный блок представляет собой стандартный модуль с микроконтроллером ESP32-WROOM-32, памятью, антенной и дополнительными элементами, обеспечивающими его работу.The microprocessor unit is a standard module with an ESP32-WROOM-32 microcontroller, memory, antenna and additional elements that ensure its operation.

С помощью блока программирования и внешней памяти в него загружается и сохраняется пользовательская программа, которая начинает выполняться сразу же после загрузки и возврата из режима программирования в рабочий режим.Using the programming unit and external memory, a user program is loaded and saved into it, which starts immediately after loading and returning from the programming mode to the operating mode.

Все блоки микроконтроллера могут быть расположены на единой плате (контроллерной плате).All units of the microcontroller can be located on a single board (controller board).

Таким образом, контроллер осуществляет повышенную защиту от короткого замывания по всем линиям питания, что значительно повышает надежность по сравнению с аналогами. Защита от короткого замыкания обеспечивается за счет установки двух блоков защиты от короткого замыкания в блоке питания и защиты, при этом второй вход через USB порт также защищен блоком защиты от короткого замыкания.Thus, the controller provides increased protection against short circuit across all power lines, which significantly increases reliability compared to peers. Short circuit protection is ensured by the installation of two short circuit protection units in the power supply and protection unit, while the second input via the USB port is also protected by a short circuit protection unit.

Полезная модель поясняется фигурой.The utility model is illustrated by a figure.

На фиг. представлена блок-схема контроллера, в которомIn FIG. presents a block diagram of the controller in which

1 - блок питания и защиты;1 - power supply and protection;

2 - вход внешнего питания;2 - external power input;

3 - блок защиты от неправильной полярности;3 - protection block against reverse polarity;

4 - блок управления питанием;4 - power management unit;

5 - преобразователь напряжения;5 - voltage converter;

6 - блок защиты от короткого замыкания;6 - block circuit protection;

7 - микропроцессорный блок;7 - microprocessor unit;

8 - дополнительный преобразователь напряжения;8 - additional voltage converter;

9 - дополнительный блок защиты от короткого замыкания;9 - an additional block of protection against short circuit;

10 - блок ввода/вывода;10 - input / output unit;

11 - входы АЦП;11 - ADC inputs;

12 - резистивный делитель напряжения;12 - resistive voltage divider;

13 - порты ввода/вывода;13 - input / output ports;

14 - преобразователь уровней сигналов;14 - signal level converter;

15 - блок программирования и внешней памяти;15 - block programming and external memory;

16 - блок защиты от неправильной полярности блока программирования и внешней памяти;16 - protection block against reverse polarity of the programming unit and external memory;

17 - блок защиты от короткого замыкания блока программирования и внешней памяти;17 - block short circuit protection of the programming unit and external memory;

18 - блок ESD защиты от электростатики;18 - ESD block against electrostatics;

19 - порт USB;19 - USB port;

20 - разъем для карты памяти;20 - slot for a memory card;

21 - светодиод индикации питания от порта USB;21 - LED power indication from the USB port;

22 - USB-UART преобразователь;22 - USB-UART converter;

23 - приемник ИК сигналов;23 - receiver of infrared signals;

24 - кнопка управления питанием;24 - power management button;

25 - светодиод индикации питания от преобразователя25 - power indication LED from the converter

26 - светодиод индикации питания контроллера26 - controller power indication LED

27 - блок индикации и управления;27 - display and control unit;

28 - кнопка сброса контроллера;28 - controller reset button;

29 - управляемый светодиод;29 - controlled LED;

30 - кнопку режима программирования;30 - programming mode button;

31 - плата.31 - board.

Контроллер содержит блок 1 питания и защиты, включающий последовательно соединенные вход 2 внешнего питания, блок 3 защиты от неправильной полярности, блок 4 управления питанием, преобразователь 5 напряжения, блок 6 защиты от короткого замыкания, микропроцессорный блок 7, соединенный с блоком 6 защиты от короткого замыкания блока 1 питания и защиты. Блок 1 питания и защиты может содержать дополнительный преобразователь 8 напряжения и дополнительный блок 9 защиты от короткого замыкания соединенные друг с другом, при этом дополнительный преобразователь 8 напряжения подключен к блоку 6 защиты от короткого замыкания, а дополнительный блок 9 защиты от короткого замыкания подключен к микропроцессорному блоку 7, в случае отсутствия подключения блока 6 защиты от короткого замыкания с микропроцессорным блоком 7. Также контроллер содержит блок 10 ввода/вывода, соединенный с микропроцессорным блоком 7. При этом блок 10 ввода/вывода содержит входы 11 АЦП, соединенные с микропроцессорным блоком 7 через резистивный делитель 12 напряжения, и порты 13 ввода/вывода, соединенные с микропроцессорным блоком 7 через преобразователь 14 уровней сигналов; блок 15 программирования и внешней памяти, включающий блок 16 защиты от неправильной полярности, блок 17 защиты от короткого замыкания, соединенный с дополнительным преобразователем 8 напряжения блока 1 питания и защиты и блоком 16 защиты от неправильной полярности блока 15 программирования и внешней памяти. При отсутствии дополнительного преобразователя 8 напряжения блок 16 защиты от неправильной полярности подключен к преобразователю 5 напряжения блока 1 питания и защиты. Блок 15 программирования и внешней памяти также содержи блок 18 ESD защиты от электростатики, соединенный с блоком 16 защиты от неправильной полярности блока 15 программирования и внешней памяти, порт 19 USB, соединенный с блоком 18 ESD защиты от электростатики.The controller contains a power and protection unit 1, which includes an external power input 2, a reverse polarity protection unit 3, a power control unit 4, a voltage converter 5, a short circuit protection unit 6, a microprocessor unit 7 connected to a short circuit protection unit 6 circuit block 1 power and protection. The power and protection unit 1 may include an additional voltage converter 8 and an additional short circuit protection unit 9 connected to each other, while the additional voltage converter 8 is connected to the short circuit protection unit 6, and the additional short circuit protection unit 9 is connected to the microprocessor unit 7, in the absence of connection of the short-circuit protection unit 6 with the microprocessor unit 7. The controller also includes an input / output unit 10 connected to the microprocessor unit 7. In this case, the input / output unit 10 contains ADC inputs 11 connected to the microprocessor unit 7 through a resistive voltage divider 12, and input / output ports 13 connected to the microprocessor unit 7 through a signal level converter 14; block 15 of programming and external memory, including block 16 of the protection against reverse polarity, block 17 of protection against short circuit connected to an additional voltage converter 8 of the power supply unit 1 and protection and block 16 of protection against reverse polarity of block 15 of programming and external memory. In the absence of an additional voltage converter 8, the reverse polarity protection unit 16 is connected to the voltage converter 5 of the power and protection unit 1. The programming and external memory unit 15 also comprises an electrostatic protection ESD unit 18 connected to the reverse polarity protection unit 16 of the programming and external memory unit 15, a USB port 19 connected to the electrostatic protection ESD 18.

Блок 15 программирования и внешней памяти может содержать разъем 20 для карты памяти, соединенный с микропроцессорным блоком 7, светодиод индикации 21 питания от порта USB, соединенный с блоком 17 защиты от короткого замыкания, USB-UART преобразователь 22, соединенный с блоком 17 защиты от короткого замыкания.The programming and external memory unit 15 may include a memory card slot 20 connected to the microprocessor unit 7, a USB power supply indication LED 21 connected to a short circuit protection unit 17, a USB-UART converter 22 connected to a short circuit protection unit 17 short circuits.

Блок 10 ввода/вывода может содержать приемник 23 ИК сигналов, соединенный с микропроцессорным блоком 7.The input / output unit 10 may include an IR signal receiver 23 connected to the microprocessor unit 7.

Блок 1 питания и защиты может содержать кнопку 24 управления питанием, соединенную с блоком 4 управления питанием, светодиод 25 индикации питания от преобразователя, соединенный с блоком 6 защиты от короткого замыкания, светодиод 26 индикации питания контроллера, соединенный с дополнительным блоком 9 защиты от короткого замыкания.The power and protection unit 1 may include a power control button 24 connected to the power control unit 4, a converter power indication LED 25 connected to a short circuit protection unit 6, a controller power indication LED 26 connected to an additional short circuit protection unit 9 .

Контроллер может содержать блок 27 индикации и управления, соединенный с микропроцессорным блоком 7.The controller may comprise a display and control unit 27 connected to a microprocessor unit 7.

Блок 27 индикации и управления может содержать кнопку 28 сброса контроллера, управляемый светодиод 29 и кнопку 30 режима программирования, соединенные с микропроцессорным блоком 7.The display and control unit 27 may include a controller reset button 28, a controlled LED 29 and a programming mode button 30 connected to the microprocessor unit 7.

Все блоки контроллера могут быть установлены на одной плате 31.All controller units can be installed on one board 31.

Контроллер работает следующим образом.The controller operates as follows.

Питание платы контроллера может быть осуществлено двумя способами через порт 19 USB, например постоянным напряжением 5 В, или через вход внешнего питания, например постоянным напряжением 8-30 В.The controller board can be powered in two ways through the USB port 19, for example, with a constant voltage of 5 V, or through an external power input, for example with a constant voltage of 8-30 V.

Входы данных порта 19 USB защищены от электростатического разряда блоком 18 ESD защиты от электростатики. Далее напряжение питания 5 В проходит через блок 16 защиты от неправильной полярности и блок 17 защиты от короткого замыкания блока 15 программирования и внешней памяти. Далее сигнал поступает на вход блока 5 преобразователя напряжения (или дополнительного блока 8 преобразователя напряжения) блока 1 питания и защиты. При наличии светодиода 21 индикации питания от USB порта 19 сигнализация загорается только в том случае, если на USB порт 19 подано напряжение правильной полярности.The data inputs of the USB port 19 are protected against electrostatic discharge by the ESD unit 18 ESD protection. Next, the 5 V supply voltage passes through the reverse polarity protection unit 16 and the short circuit protection unit 17 of the programming unit 15 and the external memory. Next, the signal is fed to the input of block 5 of the voltage converter (or additional block 8 of the voltage converter) of the power supply and protection unit 1. If there is a LED 21 indicating the power supply from the USB port 19, the alarm lights up only if a voltage of the correct polarity is applied to the USB port 19.

Осуществлять питание возможно также через вход 2 внешнего питания, который представляет собой круглое гнездо для штекеров блоков питания, например типа DC2.1. После входа 2 питающее напряжение подается на блок 3 защиты от неправильной полярности, который предотвращает выход из строя контроллера при подаче напряжения неправильной полярности. Далее питающее напряжение подается на блок 4 управления питанием, который работает как триггер. Например, при кратковременном нажатии кнопки 24 управления питанием, она открывает или закрывает транзисторный ключ (не обозначен на схеме), который обеспечивает прохождение питающего напряжения далее на преобразователь 5 напряжения. Кроме того, блок 4 управления питанием может содержать вход (на фиг. не изображен), который измеряет напряжение питания и если оно снижается ниже установленного порога, то микросхема отключает через транзисторный ключ весь контроллер.It is also possible to supply power through input 2 of the external power supply, which is a round socket for plugs of power supplies, for example, type DC2.1. After input 2, the supply voltage is supplied to the reverse polarity protection unit 3, which prevents the controller from malfunctioning when the wrong polarity voltage is applied. Next, the supply voltage is supplied to the power control unit 4, which operates as a trigger. For example, when the power control button 24 is pressed briefly, it opens or closes the transistor switch (not shown in the diagram), which allows the supply voltage to pass further to the voltage converter 5. In addition, the power control unit 4 may contain an input (not shown in FIG.) That measures the supply voltage and if it drops below a set threshold, the microcircuit disconnects the entire controller through a transistor switch.

Далее напряжение питания проходит через блок 6 защиты от короткого замыкания и поступает на вход дополнительного преобразователя 8 напряжения, при его наличии. Светодиод 25 индикации питания от преобразователя загорается только тогда, когда на вход внешнего питания подано напряжение правильной полярности в установленном диапазоне 8-30 В. При отсутствии дополнительного преобразователя 8 напряжения сигнал подается в микропроцессорный блок 7. Напряжение питания 3,3 В с дополнительного преобразователя 8 напряжения 3,3 В 1 А через дополнительный блок 9 защиты от короткого замыкания может поступать на светодиод 26 индикации питания контроллера ESP32 и далее в микропроцессорный блок 7.Further, the supply voltage passes through the short circuit protection unit 6 and is supplied to the input of the additional voltage converter 8, if any. The LED 25 indicating the power supply from the converter lights up only when a voltage of the correct polarity is applied to the input of the external power supply in the set range of 8-30 V. If there is no additional voltage converter 8, the signal is fed to the microprocessor unit 7. The supply voltage is 3.3 V from the additional converter 8 voltage 3.3 V 1 A through an additional block 9 protection against short circuit can be supplied to the LED 26 indicating the power of the controller ESP32 and then to the microprocessor unit 7.

К блоку 10 ввода/вывода подключают внешние датчики. Например, ко входу 11 АЦП подключают внешние датчики с аналоговым выходом сигналов. При этом резистивный делитель 12 напряжения обеспечивает возможность подключать датчики с диапазоном выходного напряжения от 0 до 5 вольт, которая отсутствует в аналогичных технических решениях. Таким образом, расширяется диапазон подключения внешних датчиков с аналоговым сигналом к контроллеру.External sensors are connected to the input / output unit 10. For example, external sensors with an analog signal output are connected to input 11 of the ADC. In this case, the resistive voltage divider 12 provides the ability to connect sensors with a range of output voltage from 0 to 5 volts, which is absent in similar technical solutions. Thus, the range of connecting external sensors with an analog signal to the controller is expanded.

Порты 13 ввода/вывода обеспечивают подключение к контроллеру внешних цифровых датчиков, модулей и исполнительных устройств. При этом за счет наличия подключения через преобразователь 14 уровней сигналов к микропроцессорному блоку 7 обеспечивается возможность подключать устройства с 5-вольтовой цифровой логикой, что также расширяет диапазон применимости заявленного контроллера.I / O ports 13 provide external digital sensors, modules, and actuators to the controller. At the same time, due to the presence of connection through the converter 14 signal levels to the microprocessor unit 7, it is possible to connect devices with 5-volt digital logic, which also extends the range of applicability of the claimed controller.

Таким образом, контроллер обеспечивает преобразование входных и выходных сигналов контролера за счет наличия резистивного делителя напряжения, с помощью которого появляется возможность подключать датчики с диапазоном выходного напряжения от 0 до 5 вольт, а также за счет преобразователя уровней сигналов, с помощью которого появляется возможность подключать устройства с 5-вольтовой цифровой логикой.Thus, the controller provides the conversion of the input and output signals of the controller due to the presence of a resistive voltage divider, with which it becomes possible to connect sensors with an output voltage range from 0 to 5 volts, as well as through a signal level converter, with which it is possible to connect devices with 5 volt digital logic.

Claims (14)

1. Контроллер, содержащий:1. A controller comprising: блок питания и защиты, включающий последовательно соединенные вход внешнего питания, блок защиты от неправильной полярности, блок управления питанием, преобразователь напряжения, блок защиты от короткого замыкания,a power and protection unit including a serially connected external power input, a reverse polarity protection unit, a power control unit, a voltage converter, a short circuit protection unit, микропроцессорный блок, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания блока питания и защиты;microprocessor unit connected to the short circuit protection unit of the power supply and protection; блок ввода/вывода, соединенный с микропроцессорным блоком, при этом блок ввода/вывода содержит входы АЦП, соединенные с микропроцессорным блоком через резистивный делитель напряжения, и порты ввода/вывода, соединенные с микропроцессорным блоком через преобразователь уровней сигналов;an input / output unit connected to the microprocessor unit, wherein the input / output unit comprises ADC inputs connected to the microprocessor unit via a resistive voltage divider, and input / output ports connected to the microprocessor unit via a signal level converter; блок программирования и внешней памяти, включающий блок защиты от неправильной полярности, блок защиты от короткого замыкания, соединенный преобразователем напряжения блока питания и защиты и блоком защиты от неправильной полярности блока программирования и внешней памяти, блок ESD защиты от электростатики, соединенный с блоком защиты от неправильной полярности блока программирования и внешней памяти, USB-порт, соединенный с блоком ESD защиты от электростатики.a programming and external memory unit including a reverse polarity protection unit, a short circuit protection unit connected by a voltage converter of the power supply and protection unit and an incorrect polarity protection unit of the programming unit and external memory, an electrostatic protection ESD unit connected to the reverse protection unit polarity of the programming unit and external memory; USB port connected to the ESD unit against electrostatic protection. 2. Контроллер по п. 1, в котором блок ввода/вывода содержит приемник ИК сигналов, соединенный с микропроцессорным блоком.2. The controller of claim 1, wherein the input / output unit comprises an IR signal receiver coupled to the microprocessor unit. 3. Контроллер по п. 1, в котором блок питания и защиты содержит дополнительный преобразователь напряжения и дополнительный блок защиты от короткого замыкания, соединенные друг с другом, при этом дополнительный преобразователь напряжения подключен к блоку защиты от короткого замыкания, а дополнительный блок защиты от короткого замыкания подключен к микропроцессорному блоку.3. The controller of claim 1, wherein the power and protection unit comprises an additional voltage converter and an additional short circuit protection unit connected to each other, wherein the additional voltage converter is connected to a short circuit protection unit, and an additional short circuit protection unit circuit is connected to the microprocessor unit. 4. Контроллер по п. 1, в котором блок питания и защиты содержит кнопку управления питанием, соединенную с блоком управления питанием.4. The controller of claim 1, wherein the power and protection unit comprises a power control button connected to the power control unit. 5. Контроллер по п. 1, в котором блок питания и защиты содержит светодиод индикации питания от преобразователя, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания.5. The controller according to claim 1, in which the power supply and protection unit comprises a power indication LED from a converter connected to a short circuit protection unit. 6. Контроллер по п. 3, в котором блок питания и защиты содержит светодиод индикации питания контроллера, соединенный с дополнительным блоком защиты от короткого замыкания.6. The controller according to claim 3, wherein the power and protection unit comprises a controller power indication LED connected to an additional short circuit protection unit. 7. Контроллер по п. 1, в котором блок программирования и внешней памяти содержит разъем для карты памяти, соединенный с микропроцессорным блоком.7. The controller according to claim 1, in which the programming unit and the external memory contains a slot for a memory card connected to the microprocessor unit. 8. Контроллер по п. 1, в котором блок программирования и внешней памяти содержит светодиод индикации питания от порта USB, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания.8. The controller according to claim 1, in which the programming unit and the external memory comprises a USB power supply LED connected to a short circuit protection unit. 9. Контроллер по п. 1, в котором блок программирования и внешней памяти содержит USB-UART преобразователь, соединенный с блоком защиты от короткого замыкания.9. The controller of claim 1, wherein the programming and external memory unit comprises a USB-UART converter connected to a short circuit protection unit. 10. Контроллер по п. 1, содержащий блок индикации и управления, соединенный с микропроцессорным блоком.10. The controller according to claim 1, comprising an indication and control unit connected to a microprocessor unit.
RU2019131076U 2019-09-30 2019-09-30 Controller with conversion of input and output signals RU195361U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131076U RU195361U1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Controller with conversion of input and output signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131076U RU195361U1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Controller with conversion of input and output signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195361U1 true RU195361U1 (en) 2020-01-23

Family

ID=69184376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131076U RU195361U1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Controller with conversion of input and output signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195361U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208023U1 (en) * 2021-06-07 2021-11-30 Акционерная Компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО)) TOURSIST CONTROLLER

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060102341A1 (en) * 2002-10-23 2006-05-18 John Freer Signalling method and apparatus
WO2009103315A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 Verigy (Singapore) Pte. Ltd. System, method and computer program for detecting an electrostatic discharge event
RU149610U1 (en) * 2014-02-18 2015-01-10 Закрытое акционерное общество "Алгонт" INDUSTRIAL CONTROLLER
RU192189U1 (en) * 2018-08-20 2019-09-06 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Universal microprocessor controller

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060102341A1 (en) * 2002-10-23 2006-05-18 John Freer Signalling method and apparatus
WO2009103315A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 Verigy (Singapore) Pte. Ltd. System, method and computer program for detecting an electrostatic discharge event
RU149610U1 (en) * 2014-02-18 2015-01-10 Закрытое акционерное общество "Алгонт" INDUSTRIAL CONTROLLER
RU192189U1 (en) * 2018-08-20 2019-09-06 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Universal microprocessor controller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208023U1 (en) * 2021-06-07 2021-11-30 Акционерная Компания "АЛРОСА" (публичное акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ПАО)) TOURSIST CONTROLLER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10402274B2 (en) Power loss protection
CN109509422B (en) Display panel drive circuit and display device
CN208806052U (en) display panel drive circuit and display device
US20090249126A1 (en) Testing device for usb i/o board
CN100492407C (en) Integral circuit device with multiple communication model and its operation method
US20190052355A1 (en) Network switching system
US8566631B2 (en) Serially shutting down extension units to time extend power to CPU from charging backup supply
RU195361U1 (en) Controller with conversion of input and output signals
US9308820B2 (en) Power-supply control device
CN102436413B (en) Debugging system and debugging method of board power supply
CN220651243U (en) Watchdog chip control circuit
RU194943U1 (en) Reverse polarity controller
RU194305U1 (en) Short circuit controller
CN111005892B (en) Adaptive fan circuit, system, electronic equipment and fan detection method
CN209784946U (en) controllable reset circuit based on single chip microcomputer
CN100535882C (en) Method for operating expansion card
CN217213685U (en) Debugging device and debugging system of data storage equipment
US8713392B2 (en) Circuitry testing module and circuitry testing device
CN113347011B (en) Communication device, system and communication method
US11412617B2 (en) Methods and apparatuses for interfacing microwave circuits
KR101984076B1 (en) Power supply apparatus, device, power supply system and control method thereof
RU213325U1 (en) BOARD WITH AUTONOMOUS POWER FOR CONNECTING SENSORS AND ACTUATORS
CN211293714U (en) Falling protection device integrated in handheld equipment
CN210776663U (en) Bus management module
CN218449858U (en) Power supply unit and switching on and shutting down pressure test system