一种SSI转SSI信号模块的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种SSI转SSI信号模块。

背景技术：

SSI信号作为连续量传感器较为常见的一种输出形式，对其采集、传输的手段一直不多，但SSI信号却无处不在，当前很多工程是通过PLC模块，如S7 300PLC的338模块，施奈德的TSXCTY2C模块等，信号通过PLC之后再完成信号转换及采集处理功能。小型系统可能问题还不大，一旦传感器数量增加，PLC模块就要增多，因为一个SSI模块只能输入3路SSI信号，这必将提高成本，增加体积，为后面的维护带来很多不便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有SSI信号采集、传输上存在的上述不足，提供一种SSI转SSI信号模块，可以方便的实现SSI信号的接收、转换、分送等功能。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种SSI转SSI信号模块，包括电源电路、SSI信号采集电路、SSI信号输出电路、通信电路、单片机及其外围电路和CPLD及其外围电路；所述电源电路与SSI信号采集电路、SSI信号输出电路、通信电路、单片机及其外围电路和CPLD及其外围电路连接，为各个电路提供电源；所述SSI信号采集电路与单片机及其外围电路串行连接，单片机及其外围电路与通信电路串行连接，单片机及其外围电路与CPLD及其外围电路并行连接，CPLD及其外围电路与SSI信号输出电路并行连接。

按上述方案，所述SSI信号采集电路包括信号采集转换单元，以及由采集电路保险管和采集电路瞬态吸收管构成的采集电路过流保护模块、采集电路过压保护模块，信号采集转换单元用于完成输入信号的TTL信号、RS422信号之间的转换。

按上述方案，所述SSI信号输出电路包括信号输出转换单元，以及由输出电路保险管和输出电路瞬态吸收管构成的输出电路过流保护模块、输出电路过压保护模块，信号输出转换单元用于完成输出信号的TTL信号、RS422信号之间的转换。

按上述方案，所述单片机及其外围电路包括单片机、看门狗芯片和晶振元件，单片机用于完成逻辑判断，看门狗芯片用于保存用户配方数据、实现系统干扰时的自动复位；晶振元件用于提供系统同步时钟。

按上述方案，所述CPLD及其外围电路包括CPLD芯片、晶振，CPLD芯片主要用于完成SSI信号的输出控制，晶振用于提供CPLD时钟。

按上述方案，所述通信电路包括TTL转RS422信号转换单元，由终端电阻构成的通信防反射单元，以及由瞬态吸收管的构成信号保护单元，TTL转RS422信号转换单元主要包括通信芯片和三极管，瞬态吸收管用于保护通信芯片，三极管用于完成通信输入、输出的控制（达到双向功能）。

本实用新型的工作原理：单片机采集二路SSI信号，并通过并口将处理后的信号传递到CPLD芯片，CPLD芯片内部编有满足SSI信号时序要求的程序，在外部时钟信号通过SSI信号输出电路传递，转换到CPLD芯片之后，数据信号就通过CPLD相应管脚输出。通信电路既可接收外界的命令，同时又增加一路RS422信号功能，为大型系统组网提供便利条件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、通过该模块可以接入二路SSI信号，输出二路SSI信号，同时输出一路RS485信号，方便的实现SSI信号的扩展、SSI信号转RS485信号、SSI信号的参数转换以及RS485转SSI信号等功能；

2、提供更加便利、简单、低廉的SSI信号接收、传输、转换方式，为大型系统组网提供便利条件，使工程维护更加方便、快捷。

附图说明

图1为本实用新型SSI转SSI信号模块的整体结构框图；

图2为本实用新型的工作原理框图；

图3为本实用新型电源电路示意图；

图4为本实用新型SSI信号采集电路示意图；

图5为本实用新型SSI信号输出电路示意图；

图6为本实用新型单片机及其外围电路示意图；

图7为本实用新型示CPLD及其外围电路意图；

图8为本实用新型通信电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型所述的SSI转SSI信号模块电路，包括电源电路、SSI信号采集电路、SSI信号输出电路、通信电路、单片机及其外围电路和CPLD及其外围电路；电源电路与SSI信号采集电路、SSI信号输出电路、通信电路、单片机及其外围电路和CPLD及其外围电路连接，为各个电路提供电源；SSI信号采集电路与单片机及其外围电路串行连接，单片机及其外围电路与通信电路串行连接，单片机及其外围电路与CPLD及其外围电路并行连接，CPLD及其外围电路与SSI信号输出电路并行连接。

如图2所示，SSI信号由SSI信号采集电路接收，转换成TTL电平，进入单片机及其外围电路，经单片机及其外围电路处理，通过并口，以TTL电平的形式，传递给CPLD及其外围电路；SSI信号输出部分，晶振元件（系统同步时钟）经SSI信号输出电路，进入CPLD及其外围电路，响应的同步数据信号，通过CPLD及其外围电路输出，经SSI信号输出电路输出到外部设备上；同时通过通信电路，可以转换成RS422形式完成组网通信。

如图3所示，电源电路为检测仪表提供DC5V、DC3.3V电源，输入电源范围可达DC10V—DC36V，电源电路设置有由二极管D1构成的防反相模块。

如图4所示，SSI信号采集电路采用芯片U4、U5作为信号采集转换单元完成TTL信号、RS422信号之间的转换，并通过保险管F1C、F2C、F3C、F4C、F5C、F6C、F7C、F8C，瞬态吸收管XD1C、XD2C、XD3C、XD4C、XD5C、XD6C、XD7C、XD8C达到对内部电路的过流、过压保护；通过电阻R10C、R11C、R12C、R16C、R17C、R18C完成输入信号的嵌位。

如图5所示，同样的SSI信号输出电路采用芯片U4、U5完成TTL信号、RS422信号之间的转换，并通过保险管F1D、F2D、F3D、F4D、F5D、F6D、F7D、F8D，瞬态吸收管XD1D、XD2D、XD3D、XD4D、XD5D、XD6D、XD7D、XD8D达到对内部电路的过流、过压保护；通过电阻R10D、R11D、R12D、R16D、R17D、R18D完成输出信号的嵌位。

如图6所示，单片机及其外围电路包括单片机U1，看门狗芯片U2，晶振元件Y1及其它电阻、电容元件，单片机U1是系统CPU，完成逻辑判断功能；看门狗芯片U2保存用户配方数据、实现系统干扰时的自动复位功能；晶振元件Y1提供系统时钟。

如图7所示，CPLD及其外围电路包括CPLD芯片U1D、晶振U2D及电阻电容器件，晶振提供CPLD时钟，通过VHDL硬件描述语言，完成对高速SSI信号的响应，时钟频率范围达1MHZ----100K之间，满足不同外部设备的要求。

如图8所示，通信电路包括U3、Q1、XD10、XD11、XD12、XD13及电阻、电容组成，XD10、XD11、XD12、XD13形成对通信芯片U3的保护，Q1完成通信输入、输出的控制，达到双向功能。

SSI转SSI信号模块对外共24个连接端子，他们分别是：

电源电路、SSI信号采集电路、SSI信号输出电路、通信电路、单片机及其外围电路和CPLD及其外围电路组成设计在一块电路板上，在印制板的顶部设计6个信号指示灯，它们分别是SSI1输入正常、SSI2输入正常、电源工作正常、通信正常、SSI1输出正常、SSI2输出正常指示灯；在印制板的顶部中间设一拨码开关，作为人机接口，通过它，操作人员可以完成现场对SSI转SSI信号模块的修改操作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，依本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。