一种基于STM32单片机的控制器扩展模块制造技术

本实用新型专利技术涉及基于STM32单片机的控制器扩展模块，包括STM32单片机及与其相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块，模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口；数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口；高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口；模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口；数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口；高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口；485通信模块用于进行远程通讯。该控制器扩展模块易于与控制器兼容，可降低系统成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于控制
，涉及一种控制器扩展模块，具体涉及一种基于STM32单片机的控制器扩展模块。
技术介绍
在工业控制领域中，例如，锅炉温度控制、恒压供水控制、电机转速控制、生产过程控制等领域中，都需要用到工业控制器。同时，为了实现不同的控制，还需要有不同的控制器扩展模块，以便于扩展控制器的功能。对于需要大规模信号要求的控制领域，最明显的问题就是成本高昂。目前PLC的扩展模块基本与PLC价格相当或者更高。而对于一个需要几百路信号的大规模控制系统，采用PLC所用的成本是相当高的。同时，各种PLC的扩展模块的通信协议是保密的，即各个品牌的扩展模块不通用。例如，一个需要采集80路模拟信号的控制系统，用PLC的方案，则至少需要10个扩展模块，每个模块最多采集8路模拟量信号。按目前中档PLC的市场价格计算，则仅PLC及扩展模块的成本就过万元了。而且，由于PLC扩展模块的不兼容，后续的维护成本也是相当高的。鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的控制器扩展模块。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种基于STM32单片机的控制器扩展模块，该控制器扩展模块易于与控制器兼容，可降低系统成本。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于STM32单片机的控制器扩展模块，其包括STM32单片机，其特征是，进一步包括与所述STM32单片机相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块，其中，所述模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口，用于采集0～10V、0～20mA和4～20mA的模拟量信号；所述数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口，用于采集高低电平信号和开关量信号；所述高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口，用于采集0～50KHz的高频脉冲信号；所述模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口，用于输出0～10V、0～20mA和4～20mA的模拟量信号；所述数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口，用于输出高低电平信号和开关量信号；所述高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口，用于输出0～50KHz的高频脉冲信号；所述485通信模块用于进行远程通讯。进一步地，其中，所述基于STM32单片机的控制器扩展模块进一步包括用于给所述STM32单片机供电的电源。更进一步地，其中，所述基于STM32单片机的控制器扩展模块进一步包括与所述STM32单片机相连的存储器。与现有的控制器扩展模块相比，本技术的基于STM32单片机的控制器扩展模块具有如下有益技术效果：1、相对于PLC来说，单片机控制系统价格很低，同样的扩展模块，单片机控制系统比PLC模块要低很多，在大规模控制领域，一套系统所节约的成本是相当可观的。2、此扩展模块采用标准modbus通信协议，可与所有支持modbus协议的控制器通信，具有很好的兼容性。附图说明图1是本技术的基于STM32单片机的控制器扩展模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明，实施例的内容不作为对本技术的保护范围的限制。图1示出了本技术的基于STM32单片机的控制器扩展模块的结构示意图。参见图1，本技术的基于STM32单片机的控制器扩展模块包括STM32单片机。其中，所述STM32单片机用于实现整个控制器扩展模块的控制。STM32单片机是一款32位的单片机，其主频最高可以达到72MHz，价格比较低廉，性价比很高。以STM32单片机作为中央处理单元，根据工业控制的需要设计外围电路，即可设计本技术的多功能控制器扩展模块。所述基于STM32单片机的控制器扩展模块进一步包括与所述STM32单片机相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块。其中，所述模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口，可用于采集0～10V、0～20mA和4～20mA的模拟量信号。这样，该控制器扩展模块可以采集16种不同的模拟量信号，使得其模拟量信号采集能力得到了显著增强。所述数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口，可用于采集多种不同的高低电平信号和开关量信号。这样，该控制器扩展模块可以采集20种不同的数字量信号，使得其数字量信号采集能力得到了显著增强。所述高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口，可用于采集多种不同的0～50KHz的高频脉冲信号。这样，该控制器扩展模块可以采集8种不同的高频脉冲信号，使得其高频脉冲信号采集能力得到了显著增强。所述模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口，可用于输出0～10V、0～20mA和4～20mA的模拟量信号。这样，该控制器扩展模块可以输出16种不同的模拟量信号，使得其模拟量信号输出能力得到了显著增强。所述数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口，可用于输出高低电平信号和开关量信号。这样，该控制器扩展模块可以输出20种不同的数字量信号，使得其数字量信号输出能力得到了显著增强。所述高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口，可用于输出0～50KHz的高频脉冲信号。这样，该控制器扩展模块可以输出8种不同的高频脉冲信号，使得其高频脉冲信号输出能力得到了显著增强。所述485通信模块用于进行远程通讯。在本技术中，所述485通信模块采用标准modbus通信协议，使其可兼容绝大部分控制器。因此，采用此扩展模块可大大降低系统成本。此外，在本技术中，所述控制器扩展模块进一步包括用于给所述STM32单片机供电的电源。通过所述电源，可以给所述STM32单片机进行供电。更进一步地，所述基于STM32单片机的控制器扩展模块可以包括与所述STM32单片机相连的存储器。所述存储器用于存储采集的各种信号。由于采用了STM32单片机，所述存储器可以是存储能力更大的存储器，使得其存储能力得到了极大的提高。本技术的基于STM32单片机的控制器扩展模块具备标准modbus本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于STM32单片机的控制器扩展模块，其包括STM32单片机，其特征是，进一步包括与所述STM32单片机相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块，其中，所述模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口，用于采集0～10V、0～20mA和4～20mA的模拟量信号；所述数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口，用于采集高低电平信号和开关量信号；所述高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口，用于采集0～50KHz的高频脉冲信号；所述模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口，用于输出0～10V、0～20mA和4～20mA的模拟量信号；所述数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口，用于输出高低电平信号和开关量信号；所述高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口，用于输出0～50KHz的高频脉冲信号；所述485通信模块用于进行远程通讯。

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32单片机的控制器扩展模块，其包括STM32单片机，
其特征是，进一步包括与所述STM32单片机相连的模拟信号采集模
块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模
块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块，
其中，所述模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端
口，用于采集0～10V、0～20mA和4～20mA的模拟量信号；所述数字
信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口，用于采集高
低电平信号和开关量信号；所述高频脉冲信号采集模块具有8路相
互独立的高频脉冲信号采集端口，用于采集0～50KHz的高频脉冲信
号；所述模拟信...

【专利技术属性】
技术研发人员：史张鹏，袁平，刘克明，
申请(专利权)人：潍坊欧德利电气设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37