一種輸入輸出通用型模擬接口電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種輸入輸出通用型模擬接口電路，其包括輸入/輸出接口、輸入輸出類型選擇電路、輸入信號處理電路、MCU控制器和輸出信號處理電路。其中，輸入輸出類型選擇電路包括跳線器、二極管和單刀雙擲繼電器。通過跳線器與單刀雙擲繼電器的連接與否，使得輸入輸出類型選擇電路在輸入信號處理電路的輸入端與輸出信號處理電路的輸出端之間切換，從而將輸入/輸出接口配置為輸入類型或者輸出類型。
【專利說明】
一種輸入輸出通用型模擬接口電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種模擬接口電路，尤其涉及一種應用于DDC設備中的輸入輸出通用型模擬接口電路。
【背景技術】
[0002]目前，帶有模擬輸入輸出接口的DDC設備中，模擬量輸入和模擬量輸出通常都是分開的，比如一種具有16個模擬量接口的設備，其模擬輸入接口的數(shù)量和模擬輸出接口的數(shù)量都是8個。這種電路接口方式主要會存在輸入輸出接口配置不靈活，經(jīng)濟性差的問題，比如在一些場合，模擬輸入量的需求會比模擬輸出量多，比如需要輸入10個輸入、4個輸出，對于上述的一臺16個接口的設備，可以滿足輸出需求，但是只能提供8個輸入，還差2個輸入，這時就需要增加一臺設備，最終會造成兩臺設備能夠提供32個接口，但是卻僅僅使用了 14個接口，其他的接口造成浪費，經(jīng)濟性比較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種輸入輸出通用型模擬接口電路，其能解決現(xiàn)有技術中不能夠靈活配置輸入輸出接口類型的問題。
[0004]本實用新型的目的采用以下技術方案實現(xiàn):
[0005]本發(fā)明提供了一種輸入輸出通用型模擬接口電路，其特征在于，包括輸入/輸出接口、輸入輸出類型選擇電路、輸入信號處理電路、MCU控制器和輸出信號處理電路；
[0006]輸入/輸出接口與輸入輸出類型選擇電路電性連接;輸入輸出類型選擇電路與所述輸入信號處理電路的輸入端電性連接，輸入信號處理電路的輸出端與MCU控制器電性連接;所述輸出信號處理電路的輸入端與MCU控制器電性連接，所述輸出信號處理電路的輸出端與所述輸入輸出類型選擇電路電性連接；
[0007]所述輸入輸出類型選擇電路用于在輸入信號處理電路的輸入端和輸出信號處理電路的輸出端之間切換。
[0008]優(yōu)選地，所述輸入輸出類型選擇電路包括跳線器、二極管和單刀雙擲繼電器，所述跳線器的兩端分別與接地端和單刀雙擲繼電器的一端可插拔地電性連接，單刀雙擲繼電器的另一端與一電源電性連接，所述二極管的正極端與單刀雙擲繼電器的一端電性連接，二極管的負極與所述電源電性連接;所述單刀雙擲繼電器的第一觸點與輸入/輸出接口電性連接，單刀雙擲繼電器的第二觸點與輸入信號處理電路的輸入端電性連接，單刀雙擲繼電器的第三觸點與輸出信號處理電路的輸出端電性連接。
[0009]優(yōu)選地，所述輸入信號處理電路包括第一電阻和A/D轉(zhuǎn)換器，所述第一電阻的一端、所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端都與所述單刀雙擲繼電器的第二觸點電性連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端通過SPI總線與MCU控制器電性連接，所述第一電阻的另一端與一基準電壓端連接。
[0010]優(yōu)選地，所述輸出信號處理電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、運算放大器和D/A轉(zhuǎn)換器;D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端通過SPI總線與MCU控制器電性連接，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端與第四電阻的一端電性連接，第四電阻的另一端與運算放大器的正相輸入端電性連接，運算放大器的輸出端與單刀雙擲繼電器的第三觸點電性連接;所述第三電阻的一端與運算放大器的輸出端電性連接，第三電阻的另一端與運算放大器的反相輸入端電性連接，所述第二電阻的一端與第三電阻的另一端電性連接，第二電阻的另一端接地。
[0011]優(yōu)選地，所述A/D轉(zhuǎn)換器的型號為AD7927。
[0012]優(yōu)選地，所述D/A轉(zhuǎn)換器的型號為AD5318;所述運算放大器的型號為LM224。
[0013]相比現(xiàn)有技術，本實用新型的有益效果在于:本實用新型中的任意接口都可配置為輸入或者配置為輸出，通用性好。同時，該實用新型能夠靈活配置輸入輸出接口的數(shù)量，減少閑置接口的數(shù)量，節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型提供的一輸入輸出通用型模擬接口電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述:請參見圖1，本實用新型涉及一種輸入輸出通用型模擬接口電路，其較佳實施方式包括輸入/輸出接口 J1、輸入輸出類型選擇電路、輸出信號處理電路、輸入信號處理電路和MCU控制器。
[0016]輸入/輸出接口Jl與輸入輸出類型選擇電路電性連接。輸入輸出類型選擇電路與所述輸入信號處理電路的輸入端電信連接，輸入信號處理電路的輸出端與MCU控制器D2電性連接。所述輸出信號處理電路的輸入端與MCU控制器D2電性連接，所述輸出信號處理電路的輸出端與所述輸入輸出類型選擇電路電性連接。
[0017]輸入/輸出接口Jl用于連接外部設備，所述輸入輸出類型選擇電路用于在輸入信號處理電路的輸入端和輸出信號處理電路的輸出端之間切換。
[0018]其中，輸入輸出類型選擇電路包括跳線器JPl、二極管Vl和單刀雙擲繼電器Kl。單刀雙擲繼電器Kl有3個觸點，分別記為第一觸點、第二觸點和第三觸點。跳線器JPl的接口 I可插撥地與接地端電性連接、跳線器JPI的接口 2與單刀雙擲繼電器KI的一端可插撥的電性連接，所述單刀雙擲繼電器Kl的另一端與電源電性連接。所述二極管Vl的正極端和單刀雙擲繼電器KI的一端電性連接，所述二極管Vl的負極端與電源電性連接。所述單刀雙擲繼電器Kl的第一觸點的一端與所述輸入/輸出接口 Jl電性連接，所述單刀雙擲繼電器Kl的第二觸點與輸入信號處理電路的輸入端電性連接，單刀雙擲繼電器的第三觸點與輸出信號處理電路的輸出端電性連接。
[0019]工作原理如下:當跳線器JPI與接地端、單刀雙擲繼電器KI連接時，造成輸入輸出類型選擇電路短路，單刀雙擲繼電器Kl的第一觸點連接到第三觸點，由于第三觸點與所述輸出信號處理電路的運算放大器D4的輸出端(圖中所示運算放大器D4的引腳I)電性連接，因此輸入/輸出接口 Jl為輸出類型。當跳線器JPI未連接時，Kl的第一觸點連接到第二觸點，由于第三觸點與輸入信號處理電路的輸入端電性連接，因此輸入/輸出接口 Jl為輸入類型。
[0020]其中，所述輸入信號處理電路包括第一電阻Rl和A/D轉(zhuǎn)換器Dl，所述A/D轉(zhuǎn)換其Dl的型號為AD9727。所述第一電阻Rl的一端與一基準電壓端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器Dl的引腳16和所述第一電阻Rl的另一端都與所述單刀雙擲繼電器Kl的第二觸點電性連接。所述A/D轉(zhuǎn)換器Dl的引腳18通過SPI總線與MCU控制器D2電性連接。
[0021]工作原理如下:當輸入/輸出接口Jl配置為模擬輸入類型時，外接溫度傳感器的信號通過輸入/輸出接口 Jl引入，然后通過單刀雙擲繼電器Kl的第一觸點連接到第二觸點，然后通過第二觸點連接到第一電阻Rl和A/D轉(zhuǎn)換器Dl的引腳16，這樣傳感器與第一電阻Rl構(gòu)成分壓電路，也即是傳感器的端電壓即為A/D轉(zhuǎn)換器Dl的輸入電壓，然后傳感器的信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器Dl后變?yōu)閿?shù)字信號并通過SPI總線發(fā)送給MCU控制器D2進行處理。
[0022]其中，所述輸出信號處理電路包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4，D/A轉(zhuǎn)換器D3和運算放大器D4。其中D/A轉(zhuǎn)換器D3的型號為AD5318，運算放大器D4的型號為LM224。所述D/A轉(zhuǎn)換器D3通過SPI總線與MCU控制器D2電性連接，所述D/A轉(zhuǎn)換器D3的輸出端(圖中D/A轉(zhuǎn)換器D3的引腳4)與所述第四電阻R4的一端電性連接，所述第四電阻R4的另一端與運算放大器D4的正向輸入端(圖中運算放大器D4的引腳3)電性連接。所述運算放大器D4的輸出端(圖中運算放大器D4的引腳I)與所述單刀雙擲繼電器Kl的第三觸點電性連接。所述第二電阻R2的一端接地，第二電阻R2的另一端與第三電阻R3電性連接;所述第三電阻R3的一端與運算放大器D4的輸出端(圖中運算放大器D4的引腳I)電性連接，第三電阻R3的另一端與運算放大器D4的反向輸入端(圖中運算放大器的引腳2)電性連接。
[0023]工作原理如下:當輸入/輸出接口Jl配置為模擬輸出類型時，單刀雙擲繼電器Kl的第一觸點與第三觸點電性連接，然后通過第三觸點與運算放大器D4的輸出端(圖中運算放大器D4的引腳I)電性連接。MCU控制器D2通過SPI總線、D/A轉(zhuǎn)換器D3的輸入端(圖中D/A轉(zhuǎn)換器D3的引腳15)向D/A轉(zhuǎn)換器D3發(fā)送信號，然后經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器D3進行處理后通過輸出端(圖中D/A轉(zhuǎn)換器D3的引腳4)發(fā)送電壓值DA0，所述電壓值DAO經(jīng)過第四電阻R4發(fā)送給運算放大器D4，所述電壓值DAO經(jīng)過運算放大器D4放大，通過運算放大器D4的輸出端(圖中運算放大器D4的引腳I)、單刀雙擲繼電器Kl的第三觸點及第一觸點發(fā)送給輸入輸出接口 J1。
[0024]另外，MCU控制器D2的還通過SPI總線分別與A/D轉(zhuǎn)換器DI的引腳I和2電性連接。所述MCU控制器D2只要帶有SPI接口的芯片都可以，比如AT91SAM7S256。
[0025]對本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種輸入輸出通用型模擬接口電路，其特征在于，包括輸入/輸出接口、輸入輸出類型選擇電路、輸入信號處理電路、MCU控制器和輸出信號處理電路； 輸入/輸出接口與輸入輸出類型選擇電路電性連接;輸入輸出類型選擇電路與所述輸入信號處理電路的輸入端電性連接，輸入信號處理電路的輸出端與MCU控制器電性連接;所述輸出信號處理電路的輸入端與MCU控制器電性連接，所述輸出信號處理電路的輸出端與所述輸入輸出類型選擇電路電性連接； 所述輸入輸出類型選擇電路用于在輸入信號處理電路的輸入端和輸出信號處理電路的輸出端之間切換。2.如權利要求1所述輸入輸出通用型模擬接口電路，其特征在于，所述輸入輸出類型選擇電路包括跳線器、二極管和單刀雙擲繼電器，所述跳線器的兩端分別與接地端和單刀雙擲繼電器的一端可插拔地電性連接，單刀雙擲繼電器的另一端與一電源電性連接，所述二極管的正極端與單刀雙擲繼電器的一端電性連接，二極管的負極與所述電源電性連接;所述單刀雙擲繼電器的第一觸點與輸入/輸出接口電性連接，單刀雙擲繼電器的第二觸點與輸入信號處理電路的輸入端電性連接，單刀雙擲繼電器的第三觸點與輸出信號處理電路的輸出端電性連接。3.如權利要求2所述輸入輸出通用型模擬接口電路，其特征在于，所述輸入信號處理電路包括第一電阻和A/D轉(zhuǎn)換器，所述第一電阻的一端、所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端都與所述單刀雙擲繼電器的第二觸點電性連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端通過SPI總線與MCU控制器電性連接，所述第一電阻的另一端與一基準電壓端連接。4.如權利要求3所述輸入輸出通用型模擬接口電路，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換器的型號為 AD7927。5.如權利要求2所述輸入輸出通用型模擬接口電路，其特征在于，所述輸出信號處理電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、運算放大器和D/A轉(zhuǎn)換器;D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端通過SPI總線與MCU控制器電性連接，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端與第四電阻的一端電性連接，第四電阻的另一端與運算放大器的正相輸入端電性連接，運算放大器的輸出端與單刀雙擲繼電器的第三觸點電性連接;所述第三電阻的一端與運算放大器的輸出端電性連接，第三電阻的另一端與運算放大器的反相輸入端電性連接，所述第二電阻的一端與第三電阻的另一端電性連接，第二電阻的另一端接地。6.如權利要求5所述輸入輸出通用型模擬接口電路，其特征在于，所述D/A轉(zhuǎn)換器的型號為AD5318;所述運算放大器的型號為LM224。
【文檔編號】G05B19/042GK205620739SQ201620368694
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】吳洪坤, 付小娟, 吳振遠, 宋振海
【申請人】廣州羅杰韋爾電氣有限公司