一种可编程控制的数字量输入电路的制作方法

1.本实用新型应用于双电源转换开关的技术领域，尤其是一种可编程控制的数字量输入电路。

背景技术：

2.在双电源控制器中，需要考虑消防需求，具体地，双电源控制器接收来自消防系统的信号，控制双电源主回路切换到双分位置，卸去火灾时的非必要负载，消防系统输出的火灾报警控制信号为电平或脉冲形式，通常分为直流电或交流电两种，直流电可以通过中间继电器控制接触器等器件控制风机，水泵启动；交流电可以直接驱动断路器的脱扣分励线圈。
3.传统的输入量输入电路，采用光耦等器件进行信号隔离，输入电压范围较小；目前在双电源控制器消防模块的设计中，一般基于继电器或者独立的输入信号检测电路，两种方法都需要针对直流和交流信号分别设计，相应的产生不同型号的模块，如果在现场应用中，如果错误的将交流信号连接到直流的消防模块，就会损坏产品。
4.现有技术中，通过设计输入限流电路，虽然可以满足宽电压输入，但不能根据需要灵活设定输入阈值，而且分立器件带来产品体积增大和可靠性降低等问题。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种可编程控制的数字量输入电路，具有加强绝缘和宽范围电压输入，能够灵活配置输入阈值和输出模式，以满足不同系统应用的需求，大大减少产品型号，提高产品可靠性。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.一种可编程控制的数字量输入电路，包括：模拟输入模块、数字隔离输入模块、控制器模块、人机交互模块和通讯模块；
8.所述控制器模块分别与所述数字隔离输入模块、人机交互模块和通讯模块连接，所述模拟输入模块与所述数字隔离输入模块连接；
9.所述模拟输入模块包括第一模拟输入电路和第二模拟输入电路，所述模拟输入模块用于对输入的电压信号进行采样；
10.所述数字隔离输入模块用于将输入的电压信号转为数字信号；
11.所述人机交互模块用于通过所述控制器模块向所述数字隔离输入模块输入配置阈值和输出模式；
12.所述通讯模块用于将所述控制器模块运算、处理后的数据传输至外接设备以及所述人机交互模块的远程配置；
13.所述数字隔离输入模块与所述控制器模块通过串口进行通讯。
14.进一步的，所述模拟输入模块包括保护电路，整流电路，输入电压采样电路，所述保护电路，整流电路，输入电压采样电路依次相连；
15.所述保护电路用于对浪涌电压和输入冲击电路进行限制；
16.所述整流电路为桥式整流器，用于兼容交直流系统和防止直流输入极性反接；
17.所述输入电压采样电路用于把输入的电压信号通过电阻分压得到数字隔离输入电路的信号。
18.进一步的，所述数字隔离输入模块包括可编程检测电路、可编程滤波器、数字隔离、比较器控制电路、电源隔离和配置接口；
19.所述可编程检测电路的输出端与所述可编程滤波器的输入端相连，所述可编程滤波器的输出端与所述数字隔离模块的输入端相连，所述数字隔离模块的输出端分别于所述比较器控制电路、所述配置接口的输入端相连，所述比较器控制电路、所述配置接口的输出端分别于所述控制器模块相连。
20.所述电源隔离模块的输入端与所述控制器模块的电源相连，输出隔离电源，用于数字输入电路内部的模拟信号处理电路和所述数字隔离模块的供电。
21.进一步的，所述数字隔离输入模块为可编程式数字隔离输入模块。
22.本实用新型与现有技术相比具备以下有益效果：
23.本实用新型提供了一种可编程控制的数字量输入电路，具有加强绝缘和宽范围电压输入，能够灵活配置输入阈值和输出模式，以满足不同系统应用的需求，大大减少产品型号，提高产品可靠性。
24.综上所述，本技术通过设计一种通用的数字量输入电路，具有加强绝缘和宽范围电压输入，能够灵活配置输入阈值和输出模式，满足不同系统应用的需求，大大减少产品型号，提高产品可靠性。不仅限于双电源控制器，本技术的电路也可以用于其它产品。
附图说明
25.图1为本实用新型的可编程控制的数字量输入电路的连接示意图；
26.图2为本实用新型的数字隔离输入模块的连接示意图；
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.本实用新型提出了一种可编程控制的数字量输入电路，如图1所示，包括：一种可控制的数字量输入电路，包括：模拟输入模块、数字隔离输入模块、控制器模块、人机交互模块和通讯模块；
29.所述控制器模块分别与所述数字隔离输入模块、人机交互模块和通讯模块连接，所述模拟输入模块与所述数字隔离输入模块连接；
30.所述模拟输入模块包括第一模拟输入电路和第二模拟输入电路，所述模拟输入模块用于对输入的电压信号进行采样；
31.所述数字隔离输入模块用于将输入的电压信号转为数字信号；
32.所述人机交互模块用于通过所述控制器模块向所述数字隔离输入模块输入配置
阈值和输出模式；
33.所述通讯模块用于将所述控制器模块运算、处理后的数据传输至外接设备以及所述人机交互模块的远程配置；
34.所述数字隔离输入模块与所述控制器模块通过串口进行通讯。
35.进一步的，所述模拟输入模块包括保护电路，整流电路，输入电压采样电路，所述保护电路，整流电路，输入电压采样电路依次相连；
36.所述保护电路用于对浪涌电压和输入冲击电路进行限制；
37.所述整流电路为桥式整流器，用于兼容交直流系统和防止直流输入极性反接；
38.所述输入电压采样电路用于把输入的电压信号通过电阻分压得到数字隔离输入电路的信号。
39.进一步的，所述数字隔离输入模块包括可编程检测电路、可编程滤波器、数字隔离、比较器控制电路、电源隔离和配置接口；
40.所述可编程检测电路的输出端与所述可编程滤波器的输入端相连，所述可编程滤波器的输出端与所述数字隔离模块的输入端相连，所述数字隔离模块的输出端分别于所述比较器控制电路、所述配置接口的输入端相连，所述比较器控制电路、所述配置接口的输出端分别于所述控制器模块相连。
41.所述电源隔离模块的输入端与所述控制器模块的电源相连，输出隔离电源，用于数字输入电路内部的模拟信号处理电路和所述数字隔离模块的供电。
42.进一步的，所述数字隔离输入模块为可编程式数字隔离输入模块。
43.在本实施例中，所述输入电压信号的输入类型为电平型和/或脉冲型，对于电平型输入信号，只需要接入其中的一个通道；对于脉冲型输入信号，需要同时接入两个通道。
44.工作原理：
45.所述模拟输入模块将输入的电压信号通过电阻分压得到适合数字隔离输入电路的信号，例如将300v电压分压到1.25v；所述数字隔离输入模块将输入信号通过可编程检测电路、可编程滤波器、数字隔离、电源隔离输出为隔离的数字信号，再通过比较器控制电路配置不同的数字量输出模式，例如带滞回输出，中间值输出，大于固定值输出，小于固定值输出等；所述控制器模块接收输出的数字信号后通过spi串行外设接口与数字隔离输入模块通讯，修改内部寄存器值更改系统配置，通过相同的硬件电路将系统配置为支持不同范围的模拟输入，比如，将电平型24v直流输入配置成24v+/-10％，或者+/-20％为有效信号。
46.例如，消防模块可以兼容24v直流和220v交流输入，通过接收消防系统输出的电平或者脉冲信号，如果为有效信号，则控制双电源开关切换到双分位置。
47.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
48.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种可编程控制的数字量输入电路，其特征在于，包括：模拟输入模块、数字隔离输入模块、控制器模块、人机交互模块和通讯模块；所述控制器模块分别与所述数字隔离输入模块、人机交互模块和通讯模块连接，所述模拟输入模块与所述数字隔离输入模块连接；所述模拟输入模块包括第一模拟输入电路和第二模拟输入电路，所述模拟输入模块用于对输入的电压信号进行采样；所述数字隔离输入模块用于将输入的电压信号转为数字信号；所述人机交互模块用于通过所述控制器模块向所述数字隔离输入模块输入配置阈值和输出模式；所述通讯模块用于将所述控制器模块运算、处理后的数据传输至外接设备以及通过所述控制器模块向所述数字隔离输入模块输入配置阈值和输出模式；所述数字隔离输入模块与所述控制器模块通过串口进行通讯。2.根据权利要求1所述的可编程控制的数字量输入电路，其特征在于，所述模拟输入模块包括保护电路，整流电路，输入电压采样电路，所述保护电路，整流电路，输入电压采样电路依次相连；所述保护电路用于对浪涌电压和输入冲击电路进行限制；所述整流电路为桥式整流器，用于兼容交直流系统和防止直流输入极性反接；所述输入电压采样电路用于把输入的电压信号通过电阻分压得到数字隔离输入电路的信号。3.根据权利要求1所述的可编程控制的数字量输入电路，其特征在于，所述数字隔离输入模块包括可编程检测电路、可编程滤波器、数字隔离模块、比较器控制电路、电源隔离模块、配置接口；所述可编程检测电路的输出端与所述可编程滤波器的输入端相连，所述可编程滤波器的输出端与所述数字隔离模块的输入端相连，所述数字隔离模块的输出端分别于所述比较器控制电路、所述配置接口的输入端相连，所述比较器控制电路、所述配置接口的输出端分别于所述控制器模块相连；所述电源隔离模块的输入端与所述控制器模块的电源相连，输出隔离电源，用于数字输入电路内部的模拟信号处理电路和所述数字隔离模块的供电。4.根据权利要求1所述的可编程控制的数字量输入电路，其特征在于，所述数字隔离输入模块为可编程式数字隔离输入模块。

技术总结

本实用新型公开了一种可编程控制的数字量输入电路，模拟输入模块、数字隔离输入模块、控制器模块、人机交互模块和通讯模块；所述控制器模块分别与所述数字隔离输入模块、人机交互模块和通讯模块连接，所述模拟输入模块与所述数字隔离输入模块连接；所述模拟输入模块包括第一模拟输入电路和第二模拟输入电路；所述数字隔离输入模块与所述控制器模块通过串口进行通讯。本实用新型提供了一种可编程控制的数字量输入电路，具有加强绝缘和宽范围电压输入，能够灵活配置输入阈值和输出模式，以满足不同系统应用的需求，大大减少产品型号，提高产品可靠性。产品可靠性。产品可靠性。