[实用新型]一种新型实用IO模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业测控、家电检测和软件等技术领域，特别涉及一种新型实用IO模块。

背景技术

IO模块广泛应用于工业测控领域。随着数字化、智能化工业的发展，在工业生产中我们经常需要对某些低速、实时性要求不严格的开关量的状态进行判断和控制，同时控制一些开关量输出从而达到对工业过程的监控。例如，家电环形测试线中，需要将当前的测试工位号通过IO量转换成台位号，并发送给计算机实时自动判断；生产流水线中的开关量无法从当前线体的PLC中获得时，利用IO模块可完成线体开关量的采集和输出。因此，人们对IO模块的需求不断的加大。目前国内市场上的IO模块很多，但是大都成本很高，专用性不强，因此也造成了一定的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供了一种新型实用IO模块，目的在于：专门应用于工业现场低速、实时性要求不严格的开关量输入输出控制，使用方便，操作简单。

本实用新型的技术解决方案：

一种新型实用IO模块，其特征在于：所述IO模块包括电源系统、MCU、通信电路、存储器、掉电保护电路、模块地址、隔离输入电路和隔离输出电路；所述电源系统为整个模块提供电源；所述隔离输入电路包括开关量输入电路和隔离电路，开关量输入电路经过隔离电路与MCU相连；所述隔离输出电路包括开关量输出电路和隔离电路，开关量输出电路经过隔离电路与MCU相连；所述MCU分别与通信电路、存储器、模块地址和掉电保护电路相连接。

所述IO模块还包括嵌入式软件，软件采用C语言进行编程。

所述电源系统采用线性5V稳压电源。

所述MCU采用STC12C5A32S2芯片。

所述掉电保护电路采用MCU内部的低压检测中断引脚通过门槛电压触发。

所述隔离输入电路采用双向光耦芯片354T，隔离输出电路采用普通单向光耦芯片357T。

所述存储器采用常规型24系列存储器或者海量存储器FM25256。

所述通信电路是基于普通RS485通信电路，在ADM485芯片的控制端加装一个反相三极管。

所述IO模块还具有地址设置功能，采用硬件地址，支持多个模块、多路输入输出，单条总线最多可以连接256个模块，共计760多个输入通道，2000多个输出通道，突破了输入输出点数对模块的限制。

本实用新型的有益效果：

本实用新型专用性强，操作简单，安全可靠，并且价格低廉，在电子、工业测控、质量管理等领域有广泛的应用。同时，该模块可广泛应用于冰箱等家电生产流水线上，简单实用。

附图说明

图1为本实用新型模块整体的原理框图；

图2为本实用新型电源供电系统电路图；

图3为本实用新型隔离输入电路图；

图4为本实用新型隔离输出电路图；

图5为本实用新型MCU控制电路图；

图6为本实用新型RS485通信电路图。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本实用新型。

如图1所示，新型实用IO模块包括电源系统、MCU、通信电路、模块地址、存储器、隔离输入电路以及隔离输出电路。所述电源系统为整个模块提供电源，开关量输入电路以及开关量输出电路分别经过隔离电路与MCU相连，MCU分别与通信电路、存储器和模块地址相连接。

如图2所示，电源通过DC-DC转换芯片MC34063对整个模块电路供电。

如图3及图4所示，开关量输入电路经过光耦隔离电路，将输入信号传递给MCU，同理，MCU输出的控制信号也经过光耦隔离电路到开关量输出电路，从而防止外部信号对内部电路造成干扰。

如图5所示，MCU控制电路为本实用新型核心控制部分，其中MCU型号为STC12C5A32S2，该芯片具有低压检测中断功能的管脚P4.6脚，通过两个合适的分压电阻匹配到其门槛电压，构成掉电保护电路。

如图6所示，在普通RS485通信电路的基础上，在ADM485芯片的控制端添加一个反相三极管Q1，将单片机的控制信号经过反相后提供给ADM485芯片。

具体工作过程：

如图1至图6所示，电源通过DC-DC模块转换成5V的直流电，给整个模块供电。输入信号通过隔离输入电路将信号传递给MCU，MCU对输入的信号进行分析处理，同时通过隔离输出电路将分析结果传递给用户或者控制相应的设备动作。此外，输入通道还可以作为累计通道，对外部输入信号进行计数，方便对生产的管理。模块工作过程中的数据可以实时的存储到存储器中，方便客户在需要时随时取用。模块设有掉电保护功能，当工业现场突然断电的时候，MCU进入低压检测中断，将现场的数据存储到存储器中，防止数据丢失，待模块重新上电以后，读出掉电前的数据即可恢复正常的工作。