一種基于Arduino的嵌入式通用控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于集成控制器領(lǐng)域，具體來說涉及一種基于Arduino的嵌入式通用控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，市場上現(xiàn)有的控制器普遍存在通道通用性不強(qiáng)和功能單一的問題，因此導(dǎo)致了選型困難和配置繁瑣，如何通過一種通用控制器來完成對大部分乃至所有機(jī)器的監(jiān)控，成了一個亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的是提供一種支持多種輸入輸出形式與控制信號的嵌入式通用控制器。
[0004]為此，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種基于Arduino的嵌入式通用控制器，包括Arduino單片機(jī)、晶體管輸出接口電路、模擬量輸出電路、繼電器輸出接口電路、PWM輸出接口電路、模擬量輸入接口電路、數(shù)字量輸入接口電路、報警模塊、存儲模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤接口電路、串行接口電路、i2c總線接口電路、SPI總線接口電路、下載接口電路、輸入光電隔離電路、輸出光電隔離電路；所述報警模塊、存儲模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤接口電路、串行接口電路、1?總線接口電路、SPI總線接口電路、下載接口電路、輸入光電隔離電路和輸出光電隔離電路均與Arduino單片機(jī)相連，模擬量輸入接口電路和數(shù)字量輸入接口電路均與輸入光電隔離電路相連，晶體管輸出接口電路、模擬量輸出接口電路、繼電器輸出接口電路和PWM輸出接口電路均與輸出光電隔離電路相連。
[0006]優(yōu)選的是，所述模擬量輸入接口電路為電壓輸入或者電流輸入。
[0007]優(yōu)選的是，所述模擬量輸入接口電路的電流信號采用250歐電阻提供轉(zhuǎn)換接口。
[0008]優(yōu)選的是，所述數(shù)字量輸入接口電路為開關(guān)量輸入電路。
[0009]優(yōu)選的是，所述存儲模塊使用SD卡或者U盤存儲。
[0010]優(yōu)選的是，所述顯示模塊為12864液晶、IXD1602或者LED數(shù)碼管中的任意一種。[0011 ] 優(yōu)選的是，所述矩陣鍵盤接口電路為4X4矩陣鍵盤接口電路。
[0012]優(yōu)選的是，所述串行接口電路提供RS-232電平形式的串行接口。
[0013]本實用新型的嵌入式通用控制器采用Arduino單片機(jī)作為控制核心，SD卡或者U盤存儲，具有掉電存儲功能，增加了儲存量，加快存儲速度；除此之外，本實用新型的嵌入式通用控制器支持模擬電壓輸入、模擬電流輸入、數(shù)字信號輸入、模擬信號輸出、PWM輸出、繼電器輸出和晶體管輸出等多種信號，可以通過串口總線、I2C總線和SPI總線進(jìn)行外部通信，具有運行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，控制電路簡單，集成度高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的嵌入式通用控制器的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0016]如附圖1所示，一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，包括Arduino單片機(jī)1、晶體管輸出接口電路2、模擬量輸出接口電路3、繼電器輸出接口電路4、PWM輸出接口電路5、模擬量輸入接口電路6、數(shù)字量輸入接口電路7、報警模塊8、存儲模塊9、顯示模塊10、矩陣鍵盤接口電路11、串行接口電路12、I2C總線接口電路13、SPI總線接口電路14、下載接口電路15、輸入光電隔離電路16、輸出光電隔離電路17。單片機(jī)為該種嵌入式通用控制器的控制核心，在本使用新型中，采用運行速度快、抗干擾能力強(qiáng)、使用簡單方便的Arduino mega2560作為控制核心。報警模塊8、存儲模塊9、顯示模塊10、矩陣鍵盤接口電路11、串行接口電路12、I2C總線接口電路13、SPI總線接口電路14、下載接口電路15、輸入光電隔離電路16和輸出光電隔尚電路17均與Arduino單片機(jī)1相連，其中，當(dāng)所測量參數(shù)超出預(yù)設(shè)正常工作值范圍時，報警模塊8開始工作，便于管理員即時處理異常情況；存儲模塊9使用SD卡或者U盤存儲；顯示模塊10為12864液晶、IXD1602、LED數(shù)碼管或者其他形式的能提供顯示功能的組件；矩陣鍵盤接口電路11為可提供4*4參數(shù)設(shè)定的4X4矩陣鍵盤接口電路，串行接口電路12提供RS-232電平形式接口 ；I2C總線接口電路13和SPI總線接口電路14可用于與其他設(shè)備進(jìn)行通信，尤其適宜與各種傳感器、時鐘芯片等進(jìn)行通訊；下載接口電路15可與電腦相連進(jìn)行程序下載；輸入光電隔尚電路16和輸出光電隔尚電路17分別對與其連接的電路進(jìn)行輸入和輸出信號隔離，用來進(jìn)行干擾處理，來維持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性和保護(hù)互連設(shè)備。
[0017]模擬量輸入接口電路6和數(shù)字量輸入接口電路7均與輸入光電隔尚電路16相連，其中，模擬量輸入接口電路6為電壓輸入(0-5V)或者電流輸入，對于電流信號，采用采用250歐精密電阻提供轉(zhuǎn)換接口，數(shù)字量輸入接口電路7用于接收開關(guān)信號輸入。
[0018]晶體管輸出接口電路2、模擬量輸出接口電路3、繼電器輸出接口電路4和PWM輸出接口電路5均與輸出光電隔離電路17相連，用于對外部設(shè)備進(jìn)行控制。其中晶體管輸出接口電路可用于高頻動作負(fù)載控制，繼電器輸出接口電路用于大電流低頻負(fù)載的通斷控制，PWM輸出接口電路和模擬量輸出接口電路用于對連接的相應(yīng)設(shè)備提供無極變化的調(diào)控信號。
[0019]以上對本實用新型做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，包括Arduino單片機(jī)(1)、晶體管輸出接口電路⑵、模擬量輸出接口電路(3)、繼電器輸出接口電路(4)、PWM輸出接口電路(5)、模擬量輸入接口電路￠)、數(shù)字量輸入接口電路(7)、報警模塊(8)、存儲模塊(9)、顯示模塊(10)、矩陣鍵盤接口電路(11)、串行接口電路(12)、I2C總線接口電路(13)、SPI總線接口電路(14)、下載接口電路(15)、輸入光電隔離電路(16)、輸出光電隔離電路(17);所述報警模塊(8)、存儲模塊(9)、顯示模塊(10)、矩陣鍵盤接口電路(11)、串行接口電路(12)、I2C總線接口電路(13)、SPI總線接口電路(14)、下載接口電路(15)、輸入光電隔尚電路(16)和輸出光電隔尚電路(17)均與Arduino單片機(jī)⑴相連，模擬量輸入接口電路(6)和數(shù)字量輸入接口電路(7)均與輸入光電隔尚電路(16)相連，晶體管輸出接口電路(2)、模擬量輸出接口電路(3)、繼電器輸出接口電路(4)和PWM輸出接口電路(5)均與輸出光電隔離電路(17)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述模擬量輸入接口電路(6)為電壓輸入或者電流輸入。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述模擬量輸入接口電路出)的電流信號采用250歐電阻提供轉(zhuǎn)換接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述數(shù)字量輸入接口電路(7)為開關(guān)量輸入電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述存儲模塊(9)使用SD卡或者U盤存儲。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述顯示模塊(10)為12864液晶、IXD1602或者LED數(shù)碼管中的任意一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述矩陣鍵盤接口電路(11)為4X4矩陣鍵盤接口電路。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征是，所述串行接口電路(12)提供RS-232電平形式的串行接口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Arduino的嵌入式通用控制器，其中，報警模塊、存儲模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤接口電路、串行接口電路、I2C總線接口電路、SPI總線接口電路、下載接口電路、輸入光電隔離電路和輸出光電隔離電路均與Arduino單片機(jī)相連，模擬量輸入接口電路和數(shù)字量輸入接口電路均與輸入光電隔離電路相連，晶體管輸出接口電路、模擬量輸出接口電路、繼電器輸出接口電路和PWM輸出接口電路均與輸出光電隔離電路相連。本實用新型具有掉電存儲功能，增加了儲存量，加快存儲速度，具有運行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，控制電路簡單，集成度高的優(yōu)點。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN205038486
【申請?zhí)枴緾N201520834169
【發(fā)明人】單慧勇, 王雙菊, 周杰, 宿爽, 趙輝, 衛(wèi)勇
【申請人】天津農(nóng)學(xué)院
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月26日