一种数字量输出扩展装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于自动化控制领域，提供一种数字量输出扩展装置，与外部的控制器和控制设备连接，包括电源模块、主控模块以及驱动模块，主控模块包括控制芯片以及复位单元，复位单元具有复位按键。当电源模块开始工作且复位单元的复位按键被按下时，控制芯片进行复位，同时采集控制器输出的控制信号，并根据控制信号输出对应的输出信号至驱动模块，驱动模块将输出信号进行放大后输出驱动信号至控制设备，以驱动控制设备工作，从而解决现有的数字量输出模块存在的输出端口少、资源利用率低、驱动能力弱、成本高以及工业应用场合狭窄的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种数字量输出扩展装置
本技术涉及自动化控制领域，尤其涉及一种数字量输出扩展装置。
技术介绍
数字量的输出控制是自动化设备中最基本的控制，数字量输出模块一般连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯以及电机启动器等电气元件，用于使电气元件受控下进行工作。现有自动化设备的数字量输出模块通常采用数据采集卡或者PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)控制。数据采集卡或者PLC的输入输出端口决定数字量输出模块的资源，如果在大型设备中需要运用到较多输出信号时，就需要选择一种点位较多的控制器，然而这样将增加设备成本，不利于大批量生产；或者，有时只是缺少一两个点位就需要选择IO资源更多的板卡或是增加一个PLC扩展模块，这样将使得数据采集卡或者PLC的端口没有充分利用，造成资源的浪费。另外，有些控制器的输出驱动能力弱，输入范围小，不能应用于很多供电电源为12V和24V的工业应用场合，输出必须经过驱动芯片转换才能够驱动电气元件。因此，现有的数字量输出模块存在输出端口少、资源利用率低、驱动能力弱、成本高以及工业应用场合狭窄等问题。
技术实现思路
本技术提供一种数字量输出扩展装置，旨在解决现有的数字量输出模块存在输出资源少、资源利用率低、驱动能力弱、成本高以及工业应用场合狭窄等问题。本技术是这样实现的，一种数字量输出扩展装置，与外部的控制器和控制设备连接，所述数字量输出扩展装置包括电源模块、主控模块以及驱动模块；所述主控模块包括控制芯片以及复位单元；所述复位单元具有复位按键。所述主控模块的第一输入端连接所述控制器的输出端，所述主控模块的第二输入端连接所述电源模块，所述主控模块的输出端连接所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接所述控制设备；所述控制芯片的第一输入端和第二输入端对应所述主控模块的第一输入端和第二输入端，所述控制芯片的复位端连接所述复位单元的输出端。当所述电源模块开始工作且所述复位单元的所述复位按键被按下时，所述控制芯片进行复位，同时采集所述控制器输出的控制信号，并根据所述控制信号输出对应的输出信号至所述驱动模块，所述驱动模块将所述输出信号进行放大后输出驱动信号至所述控制设备，驱动所述控制设备工作。在本技术中，当电源模块开始工作且复位单元的复位按键被按下时，控制芯片进行复位，同时采集控制器输出的控制信号，并根据控制信号输出对应的输出信号至驱动模块，驱动模块将输出信号进行放大后输出驱动信号至控制设备，以驱动控制设备工作，从而解决现有的数字量输出模块存在的输出端口少、资源利用率低、驱动能力弱、成本高以及工业应用场合狭窄的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置另一结构示意图；图3是本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置的电源模块的结构示意图；图4是本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置的光耦隔离模块的结构示意图；图5是本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置的驱动模块的结构示意图；图6本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置的主控模块的具体电路图；图7本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置的电源模块的具体电路图；图8本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置的光耦隔离模块的具体电路图；图9本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置的驱动模块的具体电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。图1示出了本技术实施例提供的一种数字量输出扩展装置，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分，详述如下：一种数字量输出扩展装置，与外部的控制器100和控制设备104连接，数字量输出扩展装置包括电源模块101、主控模块102以及驱动模块103；主控模块102包括控制芯片200以及复位单元201；复位单元201具有复位按键S0。主控模块102的第一输入端连接控制器100的输出端，主控模块102的第二输入端连接电源模块101，主控模块102的输出端连接驱动模块103的输入端，驱动模块103的输出端连接控制设备104；控制芯片200的第一输入端和第二输入端对应主控模块102的第一输入端和第二输入端，控制芯片200的复位端连接复位单元201的输出端。在本技术实施例中，控制器100为数字运算操作的电子系统，可以是数据采集卡，也可以是PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器100)，主要用于输出控制信号控制相应的电气元件，例如气缸的电磁阀，三色灯蜂鸣器，继电器，电动机的交流接触器等。在本技术实施例中，控制芯片200是与控制器100配套使用的微控制器，与复位单元201连接，内部连接有源晶振电路，采集控制器100输出的控制信号，判断出当前的输入状态，根据控制信号选择输出信号并输出至驱动模块103。其中，控制器100输入的控制信号与控制芯片200输出的输出信号之间的对应关系为：输出信号的个数＝2输入的控制信号的个数。在具体应用中，控制芯片200可以采用ATMEL公司生产的AVR系列单片机，例如采用MEGA16单片机作为控制芯片200。ATMEGA16总共有32路输入/输出口，在具体应用中可以仅使用其中5路作输入端，16路作输出端控制。同时，也可以通过控制器100输入的控制信号与控制芯片200输出的输出信号之间的对应关系，根据实际情况选择不同的模式来实现相对应的功能，比如需要一次控制单个输出，一次控制两个输出等。当电源模块101开始工作且复位单元201的复位按键S0被按下时，控制芯片200进行复位，同时采集控制器100输出的控制信号，判断控制信号的输入状态，并根据控制信号输出对应的输出信号至驱动模块103，驱动模块103将输出信号进行放大后输出驱动信号至控制设备104，驱动控制设备104工作。为了适应更多用户的实际需要，如图2所示，在图1的基础上数字量输出扩展装置的主控模块102还包括下载线202，下载线202连接控制芯片200的下载通信接口。在本技术实施例中，下载线202接口通过下载通信接口将预设程序写入控制芯片200，具体地，下载线202可以是ISP下载线，通过下载通信接口用户在电路板上即可在线写入单片机程序。图6示出了主控模块102一实施例的具体电路图，其中，ATMEGA16作为控制芯片200，XTAL1和XTAL2内接有源晶振电路；ATMEGA16的5路作输入端连接控制器100，采集控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字量输出扩展装置，与外部的控制器和控制设备连接，其特征在于，所述数字量输出扩展装置包括电源模块、主控模块以及驱动模块；所述主控模块包括控制芯片以及复位单元；所述复位单元具有复位按键；所述主控模块的第一输入端连接所述控制器的输出端，所述主控模块的第二输入端连接所述电源模块，所述主控模块的输出端连接所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接所述控制设备；所述控制芯片的第一输入端和第二输入端对应所述主控模块的第一输入端和第二输入端，所述控制芯片的复位端连接所述复位单元的输出端；当所述电源模块开始工作且所述复位单元的所述复位按键被按下时，所述控制芯片进行复位，同时采集所述控制器输出的控制信号，并根据所述控制信号输出对应的输出信号至所述驱动模块，所述驱动模块将所述输出信号进行放大后输出驱动信号至所述控制设备，驱动所述控制设备工作。

【技术特征摘要】
1.一种数字量输出扩展装置，与外部的控制器和控制设备连接，其特征在于，所述数字量输出扩展装置包括电源模块、主控模块以及驱动模块；所述主控模块包括控制芯片以及复位单元；所述复位单元具有复位按键；所述主控模块的第一输入端连接所述控制器的输出端，所述主控模块的第二输入端连接所述电源模块，所述主控模块的输出端连接所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接所述控制设备；所述控制芯片的第一输入端和第二输入端对应所述主控模块的第一输入端和第二输入端，所述控制芯片的复位端连接所述复位单元的输出端；当所述电源模块开始工作且所述复位单元的所述复位按键被按下时，所述控制芯片进行复位，同时采集所述控制器输出的控制信号，并根据所述控制信号输出对应的输出信号至所述驱动模块，所述驱动模块将所述输出信号进行放大后输出驱动信号至所述控制设备，驱动所述控制设备工作。2.根据权利要求1所述的数字量输出扩展装置，其特征在于，所述主控模块还包括下载线，所述控制芯片具有下载通信接口；所述下载线连接所述下载通信接口。3.根据权利要求1所述的数字量输出扩展装置，其特征在于，所述电源模块包括变压器、第一开关按键、第二开关按键、桥式整流单元、第一输入滤波单元、第一稳压单元以及第一输出滤波单元；所述变压器的输入端连接交流电压源，所述变压器的第一输出端通过所述第一开关按键连接所述桥式整流单元的第一输入端，所述变压器的第二输出端通过所述第二开关按键连接所述桥式整流单元的第二输入端；所述第一输入滤波单元的第一端和所述第一稳压单元的输入端共接于所述桥式整流单元的正极端；所述第一稳压单元的输出端和所述第一输出滤波单元的第一端共接于所述电源模块的第一输出端；所述第一输入滤波单元的第二端、所述第一稳压单元的接地端、所述第一输出滤波单元的第二端以及所述桥式整流单元的负极端共接于地；当所述第一开关按键和所述第二开关按键按下时，所述变压器将输入的交流电源电压降压后转为交流低电压，所述桥式整流单元和所述第一输入滤波单元将所述交流低电压整流滤波后输出第一直流低电压，所述第一稳压单元稳压和所述第一输出滤波单元将所述第一直流低电压进行稳压和滤波后输出第一直流电压源。4.根据权利要求3所述的数字量输出扩展装置，其特征在于，所述电源模块还包括第二输入滤波单元、第二稳压单元以及第二输出滤波单元；所述第二输入滤波单元的第一端和所述第二稳压单元的输入端共接于所述桥式整流单元的正极端，所述第二稳压单元的输出端与所述第二输出滤波单元的第一端共接于所述电源模块的第二输出端，所述第二输入滤波单元的第二端、所述第二稳压单元的接地端、所述第二输出滤波单元的第二端以及所述桥式整流单元的负极端共接于地；当所述第一开关按键和所述第二开关按键按下时，所述变压器将输入的交流电源电压降压后转为交流低电压，所述桥式整流单元和所述第二输入滤波单元将所述交流低电压整流滤波后输出第二直流低电压，所述第二稳压单元稳压和所述第二输出滤波单元将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓白，刘活，舒雄，韦敏荣，
申请(专利权)人：深圳安博电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44