一种工业扩展键盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工业扩展键盘，矩阵键盘扫描输入电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输入端口连接，矩阵键盘扫描输出电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输出端口连接，主控单片机电路的第一数据收发端口与串口扩展电路的第一数据收发端连接，串口扩展电路的232数据收发端口与232通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的485数据收发端口与485通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的CAN数据收发端口与CAN通信接口电路的数据收发端连接，主控单片机电路的串行数据端口与扩展输出端口电路的串行数据端口连接，扩展输出端口电路的输出端与数字端口输出电路连接，主控单片机电路的数字端口输入端与数字端口输入电路连接。

【技术实现步骤摘要】
一种工业扩展键盘
本技术属于工业设备
，具体地说，涉及一种工业扩展键盘。
技术介绍
在工业应用领域，特别是PLC主导的应用领域，有时需要扩展数量众多的外部按键才能实现控制，但是如果使用PLC进行扩展，会占用PLC大量外部资源，同时占用大量PLC运行时间，影响系统运行效率和时效性。现在就需要一个不影响PLC系统运行效率和时效性，又满足扩展外部键盘需求的设备。
技术实现思路
针对现有技术中上述的不足，本技术提供一种工业扩展键盘，该扩展键盘设置485通信接口、232通信接口、CAN通信接口，通过485通信接口、232通信接口、CAN通信接口与PLC进行交互，设置数字端口输出和数字端口输入，能够广泛应用于需要扩展外部数字输入、数字输出的应用场合，实现外部IO扩展，设置矩阵键盘扫描输入、矩阵键盘扫描输出实现多个扩展按键。为了达到上述目的，本技术采用的解决方案是：一种工业扩展键盘，包括主控单片机电路、矩阵键盘扫描输入电路、矩阵键盘扫描输出电路、扩展输出端口电路、485通信接口电路、232通信接口电路、CAN通信接口电路、串口扩展电路、数字端口输出电路和数字端口输入电路，矩阵键盘扫描输入电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输入端口连接，矩阵键盘扫描输出电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输出端口连接，主控单片机电路的第一数据收发端口与串口扩展电路的第一数据收发端连接，串口扩展电路的232数据收发端口与232通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的485数据收发端口与485通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的CAN数据收发端口与CAN通信接口电路的数据收发端连接，主控单片机电路的串行数据端口与扩展输出端口电路的串行数据端口连接，扩展输出端口电路的输出端与数字端口输出电路连接，主控单片机电路的数字端口输入端与数字端口输入电路连接。所述的扩展键盘还包括开关电源电路，开关电源电路为扩展键盘供电，所述的开关电源电路包括电源管理模块及外围电路，所述的电源管理模块的接地端接地，反馈端分别连接并联的第一电阻和第二电阻的第一端连接，第一电阻和第二电阻的另一端接地，电源管理模块的自举升压端口与开关节点端口之间连接有第一电容，所述的开关节点端口与第一电容之间还与肖特基二极管的负极和第一电感并联，第一电感的另一端与第一有极性电容的正极连接，第一有极性电容的负极与肖特基二极管的正极共同接地，输入电源与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与电源管理模块的电源输入端连接，第一二极管的负极还与并联的第二电容、第二有极性电容、第三电阻连接，第三电阻的另一端与第四电阻和电源管理模块的使能端连接，第四电阻、第二电容、第二有极性电容的另一端接地；第一有极性电容的正极与保险丝连接，第一有极性电容的正极还与第五电阻和第三电容连接，第三电容和第五电阻的另一端与电源管理模块的反馈端连接，保险丝的另一端与电压源和瞬态抑制二极管连接，瞬态抑制二极管的另一端接地。所述的串口扩展电路包括模拟选择开关芯片和外围电路，模拟选择开关芯片的第一数据接收端与主控单片机电路的第一数据接收端连接，模拟选择开关芯片的第一数据接收端还与第六电阻连接，第六电阻的另一端与第一发光二极管的负极连接，第一发光二极管的正极与电压源连接，模拟选择开关芯片的第一数据发送端与主控单片机电路的第一数据发送端连接，模拟选择开关芯片的第一数据发送端还与第七电阻连接，第七电阻的另一端与第二发光二极管的负极连接，第二发光二极管的正极与电压源连接，模拟选择开关芯片的选择输入端与主控单片机电路的选择输入端连接，模拟选择开关芯片的使能端、负电源电压端以及地端接地；模拟选择开关芯片的232数据收发端口与232通信接口电路中的RS232收发器的数据收发端连接，RS232收发器的正电荷泵端子之间连接有第四电容，RS232收发器的负电荷泵端子之间连接有第五电容，RS232收发器的驱动输出端与公头的PC接收端连接，RS232收发器的接收机输入端与公头的PC发送端连接，RS232收发器的电荷泵负电压端连接第六电容后接地，RS232收发器的地端接地，RS232收发器的电荷泵正电压端连接第七电容后与RS232收发器的电压源端和第八电阻连接，第八电阻的另一端连接电压源，RS232收发器的电压源端还与第8电容连接，第八电容的另一端接地；模拟选择开关芯片的485数据接收端口经过第九电阻与485通信接口电路的RS485收发器的接收器输出端连接，模拟选择开关芯片的485数据发送端口经过第十电阻与RS485收发器的驱动器输入端连接，RS485收发器的接收器输出使能端与驱动器输出使能端连接后经过第十一电阻与主控单片机电路的485收发控制端连接，RS485收发器的电源端与电压源连接，第十二电阻的一端与电压源连接，另一端与RS485收发器的接受器非反向输入和驱动器非反向输出端连接，RS485收发器的接受器反向输入和驱动器反向输出端与第十三电阻连接，第十三电阻的另一端接地，RS485收发器的接受器非反向输入和驱动器非反向输出端、接受器反向输入和驱动器反向输出端与公头的485输入输出接口连接；模拟选择开关芯片的CAN数据收发端口与CAN通信接口电路的CAN收发器的数据收发端连接，CAN收发器的地端接地，CAN收发器的电源端与电压源连接，CAN收发器的待机模式控制输入端接地，CAN收发器的高电平CAN总线端与第九电容和第十四电阻连接，第九电容的另一端接地，CAN收发器的低电平CAN总线端与第十电容和第十四电阻的另一端连接，第十电容的另一端接地，CAN收发器的高电平CAN总线端还与公头的高电平CAN总线端连接，CAN收发器的低电平CAN总线端还与公头的低电平CAN总线端连接。所述的扩展输出端口电路包括数据转换控制芯片和外围电路，所述的数据转换控制芯片的并行数据输出使能端与地端共同接地，数据转换控制芯片的电源端与电压源连接，数据转换控制芯片的移位寄存器清零端与电压源连接，数据转换控制芯片的数据输入时钟端与主控单片机电路的数据输入时钟端连接，第十五电阻的一端与电压源连接，另一端与数据输入时钟端连接，数据转换控制芯片的锁存时钟端与主控单片机电路的锁存时钟端连接，第十六电阻的一端与电压源连接，另一端与锁存时钟端连接，数据转换控制芯片的串行数据输入端与主控单片机电路的串行数据端口连接，数据转换控制芯片的锁存器输出端与数据端口输出电路连接。所述的数字端口输出电路包括五路相同的输出电路，数据转换控制芯片的第一锁存器输出端与第十七电阻连接，第十七电阻的另一端与第一光电耦合器的负极连接，第一光电耦合器的正极与电压源连接，第一光电耦合器的正极还与第十一电容连接，第十一电容的另一端接地，第一光电耦合器的集电极与第三发光二极管的负极连接，第三发光二极管的正极与电源连接，第一光电耦合器的发射极与第十八电阻连接，第十八电阻的另一端与第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极与电源连接，第一三极管的发射极与第十九电阻和第一稳压二极管的正极连接，第一稳压二极管的负极与电源连接，第十九电阻的另一端与数字输出端子连接；数据转换控制芯片的第二锁存器输出端与第二十电阻连接，第二十电阻的另一端与第二光电耦合器的负极连接，第二光电耦合器的正极与电压源连接，第二光电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业扩展键盘，其特征在于：包括主控单片机电路、矩阵键盘扫描输入电路、矩阵键盘扫描输出电路、扩展输出端口电路、485通信接口电路、232通信接口电路、CAN通信接口电路、串口扩展电路、数字端口输出电路和数字端口输入电路，所述的矩阵键盘扫描输入电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输入端口连接，矩阵键盘扫描输出电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输出端口连接，主控单片机电路的第一数据收发端口与串口扩展电路的第一数据收发端连接，串口扩展电路的232数据收发端口与232通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的485数据收发端口与485通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的CAN数据收发端口与CAN通信接口电路的数据收发端连接，主控单片机电路的串行数据端口与扩展输出端口电路的串行数据端口连接，扩展输出端口电路的输出端与数字端口输出电路连接，主控单片机电路的数字端口输入端与数字端口输入电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种工业扩展键盘，其特征在于：包括主控单片机电路、矩阵键盘扫描输入电路、矩阵键盘扫描输出电路、扩展输出端口电路、485通信接口电路、232通信接口电路、CAN通信接口电路、串口扩展电路、数字端口输出电路和数字端口输入电路，所述的矩阵键盘扫描输入电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输入端口连接，矩阵键盘扫描输出电路与主控单片机电路的矩阵键盘扫描输出端口连接，主控单片机电路的第一数据收发端口与串口扩展电路的第一数据收发端连接，串口扩展电路的232数据收发端口与232通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的485数据收发端口与485通信接口电路的数据收发端连接，串口扩展电路的CAN数据收发端口与CAN通信接口电路的数据收发端连接，主控单片机电路的串行数据端口与扩展输出端口电路的串行数据端口连接，扩展输出端口电路的输出端与数字端口输出电路连接，主控单片机电路的数字端口输入端与数字端口输入电路连接。2.根据权利要求1所述的一种工业扩展键盘，其特征在于：所述的扩展键盘还包括开关电源电路，开关电源电路为扩展键盘供电，所述的开关电源电路包括电源管理模块及外围电路，所述的电源管理模块的接地端接地，反馈端分别连接并联的第一电阻和第二电阻的第一端连接，第一电阻和第二电阻的另一端接地，电源管理模块的自举升压端口与开关节点端口之间连接有第一电容，所述的开关节点端口与第一电容之间还与肖特基二极管的负极和第一电感并联，第一电感的另一端与第一有极性电容的正极连接，第一有极性电容的负极与肖特基二极管的正极共同接地，输入电源与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与电源管理模块的电源输入端连接，第一二极管的负极还与并联的第二电容、第二有极性电容、第三电阻连接，第三电阻的另一端与第四电阻和电源管理模块的使能端连接，第四电阻、第二电容、第二有极性电容的另一端接地；第一有极性电容的正极与保险丝连接，第一有极性电容的正极还与第五电阻和第三电容连接，第三电容和第五电阻的另一端与电源管理模块的反馈端连接，保险丝的另一端与电压源和瞬态抑制二极管连接，瞬态抑制二极管的另一端接地。3.根据权利要求1所述的一种工业扩展键盘，其特征在于：所述的串口扩展电路包括模拟选择开关芯片和外围电路，模拟选择开关芯片的第一数据接收端与主控单片机电路的第一数据接收端连接，模拟选择开关芯片的第一数据接收端还与第六电阻连接，第六电阻的另一端与第一发光二极管的负极连接，第一发光二极管的正极与电压源连接，模拟选择开关芯片的第一数据发送端与主控单片机电路的第一数据发送端连接，模拟选择开关芯片的第一数据发送端还与第七电阻连接，第七电阻的另一端与第二发光二极管的负极连接，第二发光二极管的正极与电压源连接，模拟选择开关芯片的选择输入端与主控单片机电路的选择输入端连接，模拟选择开关芯片的使能端、负电源电压端以及地端接地；模拟选择开关芯片的232数据收发端口与232通信接口电路中的RS232收发器的数据收发端连接，RS232收发器的正电荷泵端子之间连接有第四电容，RS232收发器的负电荷泵端子之间连接有第五电容，RS232收发器的驱动输出端与公头的PC接收端连接，RS232收发器的接收机输入端与公头的PC发送端连接，RS232收发器的电荷泵负电压端连接第六电容后接地，RS232收发器的地端接地，RS232收发器的电荷泵正电压端连接第七电容后与RS232收发器的电压源端和第八电阻连接，第八电阻的另一端连接电压源，RS232收发器的电压源端还与第8电容连接，第八电容的另一端接地；模拟选择开关芯片的485数据接收端口经过第九电阻与485通信接口电路的RS485收发器的接收器输出端连接，模拟选择开关芯片的485数据发送端口经过第十电阻与RS485收发器的驱动器输入端连接，RS485收发器的接收器输出使能端与驱动器输出使能端连接后经过第十一电阻与主控单片机电路的485收发控制端连接，RS485收发器的电源端与电压源连接，第十二电阻的一端与电压源连接，另一端与RS485收发器的接受器非反向输入和驱动器非反向输出端连接，RS485收发器的接受器反向输入和驱动器反向输出端与第十三电阻连接，第十三电阻的另一端接地，RS485收发器的接受器非反向输入和驱动器非反向输出端、接受器反向输入和驱动器反向输出端与公头的485输入输出接口连接；模拟选择开关芯片的CAN数据收发端口与CAN通信接口电路的CAN收发器的数据收发端连接，CAN收发器的地端接地，CAN收发器的电源端与电压源连接，CAN收发器的待机模式控制输入端接地，CAN收发器的高电平CAN总线端与第九电容和第十四电阻连接，第九电容的另一端接地，CAN收发器的低电平CAN总线端与第十电容和第十四电阻的另一端连接，第十电容的另一端接地，CAN收发器的高电平CAN总线端还与公头的高电平CAN总线端连接，CAN收发器的低电平CAN总线端还与公头的低电平CAN总线端连接。4.根据权利要求1所述的一种工业扩展键盘，其特征在于：所述的扩展输出端口电路包括数据转换控制芯片和外围电路，所述的数据转换控制芯片的并行数据输出使能端与地端共同接地，数据转换控制芯片的电源端与电压源连接，数据转换控制芯片的移位寄存器清零端与电压源连接，数据转换控制芯片的数据输入时钟端与主控单片机电路的数据输入时钟端连接，第十五电阻的一端与电压源连接，另一端与数据输入时钟端连接，数据转换控制芯片的锁存时钟端与主控单片机电路的锁存时钟端连接，第十六电阻的一端与电压源连接，另一端与锁存时钟端连接，数据转换控制芯片的串行数据输入端与主控单片机电路的串行数据端口连接，数据转换控制芯片的锁存器输出端与数据端口输出电路连接。5.根据权利要求1所述的一种工业扩展键盘，其特征在于：所述的数字端口输出电路包括五路相同的输出电路，数据转换控制芯片的第一锁存器输出端与第十七电阻连接，第十七电阻的另一端与第一光电耦合器的负极连接，第一光电耦合器的正极与电压源连接，第一光电耦合器的正极还与第十一电容连接，第十一电容的另一端接地，第一光电耦合器的集电极与第三发光二极管的负极连接，第三发光二极管的正极与电源连接，第一光电耦合器的发射极与第十八电阻连接，第十八电阻的另一端与第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极与电源连接，第一三极管的发射极与第十九电阻和第一稳压二极管的正极连接，第一稳压二极管的负极与电源连接，第十九电阻的另一端与数字输出端子连接；数据转换控制芯片的第二锁存器输出端与第二十电阻连接，第二十电阻的另一端与第二光电耦合器的负极连接，第二光电耦合器的正极与电压源连接，第二光电耦合器的正极还与第十二电容连接，第十二电容的另一端接地，第二光电耦合器的集电极与第四发光二极管的负极连接，第四发光二极管的正极与电源连接，第二光电耦合器的发射极与第二十一电阻连接，第二十一电阻的另一端与第二三极管的基极连接，第二三极管的集电极与电源连接，第二三极管的发射极与第二十二电阻和第二稳压二极管的正极连接，第二稳压二极管的负极与电源连接，第二十二电阻的另一端与数字输出端子连接；数据转换控制芯片的第三锁存器输出端与第二十三电阻连接，第二十三电阻的另一端与第三光电耦合器的负极连接，第三光电耦合器的正极与电压源连接，第三光电耦合器的正极还与第十三电容连接，第十三电容的另一端接地，第三光电耦合器的集电极与第五发光二极管的负极连接，第五发光二极管的正极与电源连接，第三光电耦合器的发射极与第二十四电阻连接，第二十四电阻的另一端与第三三极管的基极连接，第三三极管的集电极与电源连接，第三三极管的发射极与第二十五电阻和第三稳压二极管的正极连接，第三稳压二极管的负极与电源连接，第二十五电阻的另一端与数字输出端子连接；数据转换控制芯片的第四锁存器输出端与第二十六电阻连接，第二十六电阻的另一端与第四光电耦合器的负极连接，第四光电耦合器的正极与电压源连接，第四光电耦合器的正极还与第十四电容连接，第十四电容的另一端接地，第四光电耦合器的集电极与第六发光二极管的负极连接，第六发光二极管的正极与电源连接，第四光电耦合器的发射极与第二十七电阻连接，第二十七电阻的另一端与第四三极管的基极连接，第四三极管的集电极与电源连接，第四三极管的发射极与第二十八电阻和第四稳压二极管的正极连接，第四稳压二极管的负极与电源连接，第二十八电阻的另一端与数字输出端子连接；数据转换控制芯片的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东海，
申请(专利权)人：云南兆富科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53