[实用新型]一种带电压门限的双向IO驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，尤其涉及一种带电压门限的双向IO驱动电路。

背景技术

目前，在工业机器人领域伺服的应用上多采用PLC和伺服控制器通信，PLC通过多路IO或者脉冲通知伺服控制器目标位置轨迹，伺服控制器再根据目标位置和轨迹控制伺服电机实现PLC的要求。执行动作完成之后，伺服控制器再通过IO或者脉冲通知PLC实际到达的目标位置。通过这种双向多路I/O的交互实现控制信号的传递与反馈。

当运动位置或者轨迹较多时，需要很多位置点的时候就需要IO来表示不用的位置(例如128点就需要14路IO，256点就需要16路IO)。当工作在脉冲方式时，这些IO根据应用的不同可以定义成不同的功能，但目前的IO设计I(输入口)就只能作为输入，O(输出口)就只能作为输出，存在较大的局限性。

另外，工业环境存在很多的电子设备，当伺服驱动器和这些设备同时工作时，系统中存在较强的电磁干扰，伺服驱动器IO多采用光耦隔离，这些干扰很容易使光耦的原边二极管误导通产生错误的IO信号。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带电压门限的双向IO驱动电路，能够根据使用需要灵活配置成输入端口或者输出端口，并可通过增加电压门限极大地提高抗干扰能力，更适用于各种恶劣的工业环境。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种带电压门限的双向IO驱动电路，包括三态缓冲器，其中，所述三态缓冲器的输入端通过第一光耦合信号隔离电路和MCU模块相连，所述三态缓冲器的输出端和分压电路相连，所述分压电路包括串联在一起的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；所述第二分压电阻R2的另一端接地，所述第一分压电阻R1的另一端形成对外接口端，所述对外接口端通过第二光耦合信号隔离电路和MCU模块相连。

上述的带电压门限的双向IO驱动电路，其中，所述三态缓冲器为带有施密特电路的八同相三态缓冲器芯片。

上述的带电压门限的双向IO驱动电路，其中，所述第一光耦合信号隔离电路为具有高增益电流传输比的HCPL181芯片，所述第二光耦合信号隔离电路为PS280X系列光耦合隔离芯片。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的带电压门限的双向IO驱动电路，通过三态缓冲器、两个光耦合信号隔离电路和分压电阻R1，R2实现输入电压门限的任意调节，增强了输入口的可靠性和抗干扰性，从而能够根据使用需要灵活配置成输入端口或者输出端口，并可通过增加电压门限极大地提高抗干扰能力，更适用于各种恶劣的工业环境。

附图说明

图1为本实用新型带电压门限的双向IO驱动电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型带电压门限的双向IO驱动电路结构示意图。

请参见图1，本实用新型提供的带电压门限的双向IO驱动电路包括三态缓冲器，其中，所述三态缓冲器的输入端通过第一光耦合信号隔离电路和MCU模块相连，所述三态缓冲器的输出端和分压电路相连，所述分压电路包括串联在一起的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2；所述第二分压电阻R2的另一端接地，所述第一分压电阻R1的另一端形成对外接口端，所述对外接口端通过第二光耦合信号隔离电路和MCU模块相连。

本实用新型提供的带电压门限的双向IO驱动电路，其中，所述三态缓冲器为带有施密特电路的八同相三态缓冲器芯片，U1优选74AHC245，对输入电压的高低电平有门限限制。所述第一光耦合信号隔离电路包括电阻R4和光耦合隔离器U2D直接形成输出信号隔离电路，U2D选用HCPL181，具有高增益电流传输比；所述第二光耦合信号隔离电路包括电阻R3，光耦合隔离器U3B形成输入信号隔离电路；U3B优选为PS280X系列芯片。第一分压电阻R1和第二分压电阻R2形成分压电路，保证进入U1的电压不超过U1允许的最高电压。

本实用新型提供的带电压门限的双向IO驱动电路，工作原理如下：

1、当对外接口端需要配置作为OUTPUT(输出口)时，MCU输出信号直接通过光耦U2D输出，当MCU输出低电平时，光耦同样输出低电平，当MCU输出高电平时，光耦同样输出高电平。

2、当对外接口端需要配置作为INPUT(输入口)时，INPUT信号通过第一分压电阻R1，第二分压电阻R2分压后送给U1(74AHC244)，U1再输出通过电阻R3驱动光耦U3B，U3B直接输出给MCU，通过上面的电路输入信号就可以传输给MCU。其中：