一种基于单片机控制的制造技术

本发明专利技术公开了一种基于单片机控制的

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机控制的DIO输入输出切换电路


[0001]本专利技术涉及
PLC

，特别是一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路
。

技术介绍

[0002]PLC
又称为可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算
、
顺序控制
、
定时
、
计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟输入
/
输出控制各种类型的机械或生产过程
。
[0003]在传统的
PLC
行业中，通常将信号分为两类，一类是模拟量信号，包括模拟量输入信号
(0
‑
10V
，1‑
5V
，0‑
20mA
，4‑
20mA
，
PT1000
检测
)
，模拟量输出信号
(0
‑
10V
，1‑
5V
，0‑
20mA
，4‑
20mA)。
另一类是数字量信号，包括数字量输入
(
湿接点
DI
信号，干接点
DI
信号
)
，数字量输出信号
(
继电器输出，晶体管输出
)
等
。
[0004]随着现代科技的进步，
PLC
行业对信号的集成度要求越来越高，信号集成复用的现象也越来越普遍
。
目前市面上较为常见的信号复用电路为模拟量输入输出信号切换电路，其原因为
PLC
行业中输入输出的模拟信号常规来说都为弱电信号，且输入输出电路的实现原理相近，技术层面上较为容易实现
。
[0005]而在
PLC
行业中，数字量的集成处理较为困难
。
其原因是
DI
，
DO
电路实现上差异较大，其中包括湿接点的
DI
检测电路，干接点的
DI
检测电路，继电器
DO
输出电路，晶体管
DO
输出电路，其实现原理均不相同，因此难以共用一个端子
。
尤其涉及到强弱电
(220V DO
信号和
DI
信号
)
数字量输入输出更是没有较好的解决方法
。
[0006]现有专利
CN202120324937.X
，其公开了一种隔离
DIO
干湿节点输入电路，包括第一导通电路
、
第二导通电路及光电耦合电路，第一导通电路与光电耦合电路的输入端相连接，用于第一导通电路在接入湿节点及接地节点的情况下，将光电耦合电路的输入端导通；第二导通电路与光电耦合电路的输入端相连接，用于第一导通电路在接入干节点及接地节点的情况下，向光电耦合电路输出电压以使光电耦合电路的输入端导通；光电耦合电路用于在光电耦合电路的输入端导通的情况下，由光电耦合电路的输出端接通接地端；可省去插销头以及跳帽的空间，同时也减少节点输入端的数量，为
PCB
板节省了布置空间，便于用户使用
。
[0007]但是，上述专利依然存在如下问题：
[0008]1、
该专利名称为
DIO
设计电路，实际上只涉及
DI
部分，
DI
部分电路包括
DI
干接点，湿接点信号切换电路，并没有
DO
部分内容
。
[0009]2、
在该方案中
DI
的干湿接点切换需要通过跳帽插拔来实现干湿接点的切换
(
例如跳帽插在
1,2
为湿接点信号，跳帽插在
2,3
为干节点信号
)
，这种切换手段相对来说较为原始，需要人手工干预方可实现干湿接点的切换，在实际工程应用中极为不便；
[0010]3、
该电路无可调节的限流电阻，在输入高压时，会导致光耦过流从而烧坏导致该电路功能失效
。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于，提供一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路
。
本专利技术能解决当前行业各种信号类型数字量输入输出电路难以共用一个端子，集成度不够高的问题
。
[0012]本专利技术的技术方案：一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路，包括
DI
干接点检测电路
、DI
湿接点检测电路
、DO
继电器输出电路
、DO
晶体管输出电路
、
电路切换电路和单片机控制电路；
[0013]所述单片机控制电路功能为给各个功能模块的控制管脚写值，通过对控制管脚的写值来确定功能模块生效或失效；
[0014]所述电路切换电路用于实现
DI
功能
/DO
功能的切换
、DI
干
/
湿接电路切换和
DO
电路切换
。
[0015]前述的基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路中，所述
DI
干接点检测电路包括模拟开关
、
交流光耦
、MCU
端
、
接口端和信号端；所述信号端与模拟开关的6脚相连，
MCU
端与交流光耦的4脚相连，接口端经电阻与交流光耦的2脚相连，交流光耦的1脚与模拟开关的4脚相连，模拟开关的1脚与
DIPD
端相连
。
[0016]前述的基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路中，所述
DI
湿接点检测电路与
DI
干接点检测电路相同，实际共用一套电路，区别在于两者的电流方向相反
。
[0017]前述的基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路中，所述
DO
继电器输出电路包括继电器芯片
、
继电器电路和晶体管
DO
电路；所述晶体管
DO
电路包括
DI01+
端
、DI01
‑
端和串联的两个固态继电器
。
[0018]前述的基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路中，所述
DO
晶体管输出电路与述
DO
继电器输出电路相同，实际共用一套电路，区别在于两个固态继电器的开关切换不同
。
[0019]前述的基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路，其特征在于：包括
DI
干接点检测电路
、DI
湿接点检测电路
、DO
继电器输出电路
、DO
晶体管输出电路
、
电路切换电路和单片机控制电路；所述单片机控制电路功能为给各个功能模块的控制管脚写值，通过对控制管脚的写值来确定功能模块生效或失效；所述电路切换电路用于实现
DI
功能
/DO
功能的切换
、DI
干
/
湿接电路切换和
DO
电路切换
。2.
根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路，其特征在于：所述
DI
干接点检测电路包括模拟开关
(U29)、
交流光耦
(OPT1)、MCU
端
(DI_1)、
接口端
(DI1+)
和信号端
(DI_CTRL)
；所述信号端
(DI_CTRL)
与模拟开关
(U29)
的6脚相连，
MCU
端
(DI_1)
与交流光耦
(OPT1)
的4脚相连，接口端
(DI1+)
经电阻与交流光耦
(OPT1)
的2脚相连，交流光耦
(OPT1)
的1脚与模拟开关
(U29)
的4脚相连，模拟开关
(U29)
的1脚与
DIPD
端相连
。3.
根据权利要求2所述的一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路，其特征在于：所述
DI
湿接点检测电路与
DI
干接点检测电路相同，区别在于电流方向相反
。4.
根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路，其特征在于：所述
DO
继电器输出电路包括继电器芯片
(U30)、
继电器电路
(K3)
和晶体管
DO
电路；所述晶体管
DO
电路包括
DI01+
端
、DI01
‑
端和串联的两个固态继电器
(MP14A、MP14B)。5.
根据权利要求4所述的一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路，其特征在于：所述
DO
晶体管输出电路与述
DO
继电器输出电路相同，区别在于两个固态继电器
(MP14A、MP14B)
的开关切换不同
。6.
根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的
DIO
输入输出切换电路，其特征在于：所述电路切换电路包括
DO/DI
切换电路
、
信号类型切换单元和
DO
继电器
/
晶体管切换电路；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟峰，张鑫伟，李耀廷，贾雅魁，祝昌樑，
申请(专利权)人：浙江源创智控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：