本發(fā)明涉及一種接口擴(kuò)展裝置，具體是一種基于單片機(jī)輸入輸出接口的接口擴(kuò)展裝置。

背景技術(shù)：

在日常生活、生產(chǎn)等活動(dòng)中的自動(dòng)化系統(tǒng)往往會(huì)有一些功能簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，僅需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的輸入輸出接口（以下簡(jiǎn)稱io）控制和聯(lián)動(dòng)，但是需要控制的io點(diǎn)位很多。如果使用plc或者ddc等進(jìn)行開發(fā)，plc和ddc的很多功能并沒有使用到，造成性能浪費(fèi)，并且整個(gè)系統(tǒng)成本很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于單片機(jī)輸入輸出接口的接口擴(kuò)展裝置，裝置能夠采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的io運(yùn)行工況，編碼為報(bào)文，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信或者現(xiàn)場(chǎng)總線通信方式將報(bào)文傳輸?shù)娇刂蒲b置；裝置能接收控制裝置網(wǎng)絡(luò)通信或者現(xiàn)場(chǎng)總線通信方式傳輸?shù)目刂茍?bào)文，經(jīng)過(guò)解碼，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的io的運(yùn)行工況進(jìn)行設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于單片機(jī)輸入輸出接口的接口擴(kuò)展裝置，包括由io總線接口和總線接口/保護(hù)電路組成的上行接口單元，所述io總線接口和總線接口/保護(hù)電路之間電路連接，用于連接到io控制器或者前級(jí)io擴(kuò)展模塊；由總線接口/保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換adc電路、模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸入接口組成的模擬信號(hào)采集單元，所述總線接口/保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換adc電路、模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸入接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，接收模擬信號(hào)采集裝置輸出的模擬信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換和模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換獲取數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)直接發(fā)送到io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞發(fā)送到io控制器；由總線接口/保護(hù)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換dac電路、模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸出接口組成的模擬信號(hào)輸出單元，在所述總線接口/保護(hù)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換dac電路、模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸出接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，接收io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞的io控制器的數(shù)字信號(hào)依次經(jīng)過(guò)數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生模擬信號(hào)，將模擬信號(hào)發(fā)送到模擬信號(hào)控制裝置；由總線接口/保護(hù)電路，輸入信號(hào)緩存電路、數(shù)字信號(hào)輸入隔離電路和干接點(diǎn)輸入接口組成的數(shù)字信號(hào)采集單元，在所述總線接口/保護(hù)電路、輸入信號(hào)緩存電路、數(shù)字信號(hào)輸入隔離電路和干接點(diǎn)輸入接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，干接點(diǎn)輸入接口接收數(shù)字信號(hào)采集裝置輸出的數(shù)字信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)隔離、數(shù)字信號(hào)緩存，由總線選通信號(hào)控制，將數(shù)字信號(hào)直接發(fā)送到io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞，發(fā)送到io控制器；由總線接口/保護(hù)電路、輸出信號(hào)緩存電路、數(shù)字信號(hào)輸出隔離電路和干接點(diǎn)輸出接口組成的數(shù)字信號(hào)輸出單元，在所述總線接口/保護(hù)電路、輸出信號(hào)緩存電路、數(shù)字信號(hào)輸出隔離電路和干接點(diǎn)輸出接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，接收io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞的io控制器的數(shù)字信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)緩存和數(shù)字信號(hào)隔離將隔離后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到數(shù)字信號(hào)控制裝置。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述io總線接口和總線接口/保護(hù)電路組成的上行接口單元。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述總線接口/保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換adc電路、模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸入接口組成的模擬信號(hào)采集單元。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述總線接口/保護(hù)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換dac電路、模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸出接口組成的模擬信號(hào)輸出單元。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述總線接口/保護(hù)電路、輸入信號(hào)緩存電路、數(shù)字信號(hào)輸入隔離電路和干接點(diǎn)輸入接口組成的數(shù)字信號(hào)采集單元。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述總線接口/保護(hù)電路、輸出信號(hào)緩存電路、數(shù)字信號(hào)輸出隔離電路和干接點(diǎn)輸出接口組成的數(shù)字信號(hào)輸出單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一個(gè)io控制器可以擴(kuò)展1至8個(gè)io擴(kuò)展模塊，實(shí)現(xiàn)16至144個(gè)數(shù)字輸入量接口，8至64個(gè)數(shù)字輸出量接口，4至32個(gè)模擬量輸入接口和4至32個(gè)模擬量輸出接口。

附圖說(shuō)明

圖1為本基于單片機(jī)輸入輸出接口的接口擴(kuò)展裝置的電路總圖；

圖2為本基于單片機(jī)輸入輸出接口的接口擴(kuò)展裝置的主要工作示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-2，一種基于單片機(jī)輸入輸出接口的接口擴(kuò)展裝置，該裝置主要包括由io總線接口和總線接口/保護(hù)電路組成的上行接口單元，在所述io總線接口和總線接口/保護(hù)電路之間電路連接，用于連接到io控制器或者前級(jí)io擴(kuò)展模塊；由總線接口/保護(hù)電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換adc電路、模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸入接口組成的模擬信號(hào)采集單元，在所述總線接口/保護(hù)電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換adc電路、模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸入接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，接收模擬信號(hào)采集裝置輸出的模擬信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換，獲取數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)直接發(fā)送到io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞，發(fā)送到io控制器；由總線接口/保護(hù)電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換dac電路，模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸出接口組成的模擬信號(hào)輸出單元，在所述總線接口/保護(hù)電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換dac電路，模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸出接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，接收io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞的io控制器的數(shù)字信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生模擬信號(hào)，將模擬信號(hào)發(fā)送到模擬信號(hào)控制裝置；由總線接口/保護(hù)電路，輸入信號(hào)緩存電路，數(shù)字信號(hào)輸入隔離電路和干接點(diǎn)輸入接口組成的數(shù)字信號(hào)采集單元，在所述總線接口/保護(hù)電路，輸入信號(hào)緩存電路，數(shù)字信號(hào)輸入隔離電路和干接點(diǎn)輸入接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，干接點(diǎn)輸入接口，接收數(shù)字信號(hào)采集裝置輸出的數(shù)字信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)隔離，數(shù)字信號(hào)緩存，由總線選通信號(hào)控制，將數(shù)字信號(hào)直接發(fā)送到io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞，發(fā)送到io控制器；由總線接口/保護(hù)電路，輸出信號(hào)緩存電路，數(shù)字信號(hào)輸出隔離電路和干接點(diǎn)輸出接口組成的數(shù)字信號(hào)輸出單元，在所述總線接口/保護(hù)電路，輸出信號(hào)緩存電路，數(shù)字信號(hào)輸出隔離電路和干接點(diǎn)輸出接口之間電路連接，通過(guò)總線選通信號(hào)控制，接收io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞的io控制器的數(shù)字信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)緩存，數(shù)字信號(hào)隔離，將隔離后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到數(shù)字信號(hào)控制裝置。

本發(fā)明的工作原理是：裝置通過(guò)總線選通信號(hào)控制，由總線接口/保護(hù)電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換adc電路、模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸入接口組成的模擬信號(hào)采集單元接收模擬信號(hào)采集裝置輸出的模擬信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換，獲取數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)直接發(fā)送到io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞，發(fā)送到io控制器；裝置通過(guò)總線選通信號(hào)控制，由接收io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞的io控制器的數(shù)字信號(hào)，總線接口/保護(hù)電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換dac電路，模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換電路和模擬信號(hào)輸出接口組成的模擬信號(hào)輸出單元，依次經(jīng)過(guò)數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生模擬信號(hào)，將模擬信號(hào)發(fā)送到模擬信號(hào)控制裝置；裝置通過(guò)總線選通信號(hào)控制，總線接口/保護(hù)電路，輸入信號(hào)緩存電路，數(shù)字信號(hào)輸入隔離電路和干接點(diǎn)輸入接口組成的數(shù)字信號(hào)采集單元接收數(shù)字信號(hào)采集裝置輸出的數(shù)字信號(hào)，依次經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)隔離，數(shù)字信號(hào)緩存，由總線選通信號(hào)控制，將數(shù)字信號(hào)直接發(fā)送到io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞，發(fā)送到io控制器；裝置通過(guò)總線選通信號(hào)控制，由接收io控制器或者通過(guò)前級(jí)io擴(kuò)展模塊傳遞的io控制器的數(shù)字信號(hào)，總線接口/保護(hù)電路，輸出信號(hào)緩存電路，數(shù)字信號(hào)輸出隔離電路和干接點(diǎn)輸出接口組成的數(shù)字信號(hào)輸出單元，依次經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)緩存，數(shù)字信號(hào)隔離，將隔離后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到數(shù)字信號(hào)控制裝置。

以上描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人士應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施條例的限制，上述實(shí)施條例和說(shuō)明書中描述的只是用于說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都屬于要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。

以上描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人士應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施條例的限制，上述實(shí)施條例和說(shuō)明書中描述的只是用于說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都屬于要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。