一种基于Arduino的嵌入式通用控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于集成控制器领域，具体来说涉及一种基于Arduino的嵌入式通用控制器。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化技术的发展，市场上现有的控制器普遍存在通道通用性不强和功能单一的问题，因此导致了选型困难和配置繁琐，如何通过一种通用控制器来完成对大部分乃至所有机器的监控，成了一个亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种支持多种输入输出形式与控制信号的嵌入式通用控制器。
[0004]为此，本实用新型的技术方案如下:
[0005]—种基于Arduino的嵌入式通用控制器，包括Arduino单片机、晶体管输出接口电路、模拟量输出电路、继电器输出接口电路、PWM输出接口电路、模拟量输入接口电路、数字量输入接口电路、报警模块、存储模块、显示模块、矩阵键盘接口电路、串行接口电路、i2c总线接口电路、SPI总线接口电路、下载接口电路、输入光电隔离电路、输出光电隔离电路；所述报警模块、存储模块、显示模块、矩阵键盘接口电路、串行接口电路、1?总线接口电路、SPI总线接口电路、下载接口电路、输入光电隔离电路和输出光电隔离电路均与Arduino单片机相连，模拟量输入接口电路和数字量输入接口电路均与输入光电隔离电路相连，晶体管输出接口电路、模拟量输出接口电路、继电器输出接口电路和PWM输出接口电路均与输出光电隔离电路相连。
[0006]优选的是，所述模拟量输入接口电路为电压输入或者电流输入。
[0007]优选的是，所述模拟量输入接口电路的电流信号采用250欧电阻提供转换接口。
[0008]优选的是，所述数字量输入接口电路为开关量输入电路。
[0009]优选的是，所述存储模块使用SD卡或者U盘存储。
[0010]优选的是，所述显示模块为12864液晶、IXD1602或者LED数码管中的任意一种。[0011 ] 优选的是，所述矩阵键盘接口电路为4X4矩阵键盘接口电路。
[0012]优选的是，所述串行接口电路提供RS-232电平形式的串行接口。
[0013]本实用新型的嵌入式通用控制器采用Arduino单片机作为控制核心，SD卡或者U盘存储，具有掉电存储功能，增加了储存量，加快存储速度；除此之外，本实用新型的嵌入式通用控制器支持模拟电压输入、模拟电流输入、数字信号输入、模拟信号输出、PWM输出、继电器输出和晶体管输出等多种信号，可以通过串口总线、I2C总线和SPI总线进行外部通信，具有运行速度快，抗干扰能力强，控制电路简单，集成度高的优点。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的嵌入式通用控制器的连接示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
[0016]如附图1所示，一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，包括Arduino单片机1、晶体管输出接口电路2、模拟量输出接口电路3、继电器输出接口电路4、PWM输出接口电路5、模拟量输入接口电路6、数字量输入接口电路7、报警模块8、存储模块9、显示模块10、矩阵键盘接口电路11、串行接口电路12、I2C总线接口电路13、SPI总线接口电路14、下载接口电路15、输入光电隔离电路16、输出光电隔离电路17。单片机为该种嵌入式通用控制器的控制核心，在本使用新型中，采用运行速度快、抗干扰能力强、使用简单方便的Arduino mega2560作为控制核心。报警模块8、存储模块9、显示模块10、矩阵键盘接口电路11、串行接口电路12、I2C总线接口电路13、SPI总线接口电路14、下载接口电路15、输入光电隔离电路16和输出光电隔尚电路17均与Arduino单片机1相连，其中，当所测量参数超出预设正常工作值范围时，报警模块8开始工作，便于管理员即时处理异常情况；存储模块9使用SD卡或者U盘存储；显示模块10为12864液晶、IXD1602、LED数码管或者其他形式的能提供显示功能的组件；矩阵键盘接口电路11为可提供4*4参数设定的4X4矩阵键盘接口电路，串行接口电路12提供RS-232电平形式接口 ；I2C总线接口电路13和SPI总线接口电路14可用于与其他设备进行通信，尤其适宜与各种传感器、时钟芯片等进行通讯；下载接口电路15可与电脑相连进行程序下载；输入光电隔尚电路16和输出光电隔尚电路17分别对与其连接的电路进行输入和输出信号隔离，用来进行干扰处理，来维持数据的完整性和保护互连设备。
[0017]模拟量输入接口电路6和数字量输入接口电路7均与输入光电隔尚电路16相连，其中，模拟量输入接口电路6为电压输入(0-5V)或者电流输入，对于电流信号，采用采用250欧精密电阻提供转换接口，数字量输入接口电路7用于接收开关信号输入。
[0018]晶体管输出接口电路2、模拟量输出接口电路3、继电器输出接口电路4和PWM输出接口电路5均与输出光电隔离电路17相连，用于对外部设备进行控制。其中晶体管输出接口电路可用于高频动作负载控制，继电器输出接口电路用于大电流低频负载的通断控制，PWM输出接口电路和模拟量输出接口电路用于对连接的相应设备提供无极变化的调控信号。
[0019]以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，包括Arduino单片机(1)、晶体管输出接口电路⑵、模拟量输出接口电路(3)、继电器输出接口电路(4)、PWM输出接口电路(5)、模拟量输入接口电路￠)、数字量输入接口电路(7)、报警模块(8)、存储模块(9)、显示模块(10)、矩阵键盘接口电路(11)、串行接口电路(12)、I2C总线接口电路(13)、SPI总线接口电路(14)、下载接口电路(15)、输入光电隔离电路(16)、输出光电隔离电路(17);所述报警模块(8)、存储模块(9)、显示模块(10)、矩阵键盘接口电路(11)、串行接口电路(12)、I2C总线接口电路(13)、SPI总线接口电路(14)、下载接口电路(15)、输入光电隔尚电路(16)和输出光电隔尚电路(17)均与Arduino单片机⑴相连，模拟量输入接口电路(6)和数字量输入接口电路(7)均与输入光电隔尚电路(16)相连，晶体管输出接口电路(2)、模拟量输出接口电路(3)、继电器输出接口电路(4)和PWM输出接口电路(5)均与输出光电隔离电路(17)相连。2.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述模拟量输入接口电路(6)为电压输入或者电流输入。3.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述模拟量输入接口电路出)的电流信号采用250欧电阻提供转换接口。4.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述数字量输入接口电路(7)为开关量输入电路。5.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述存储模块(9)使用SD卡或者U盘存储。6.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述显示模块(10)为12864液晶、IXD1602或者LED数码管中的任意一种。7.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征在于，所述矩阵键盘接口电路(11)为4X4矩阵键盘接口电路。8.根据权利要求1所述的一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其特征是，所述串行接口电路(12)提供RS-232电平形式的串行接口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于Arduino的嵌入式通用控制器，其中，报警模块、存储模块、显示模块、矩阵键盘接口电路、串行接口电路、I2C总线接口电路、SPI总线接口电路、下载接口电路、输入光电隔离电路和输出光电隔离电路均与Arduino单片机相连，模拟量输入接口电路和数字量输入接口电路均与输入光电隔离电路相连，晶体管输出接口电路、模拟量输出接口电路、继电器输出接口电路和PWM输出接口电路均与输出光电隔离电路相连。本实用新型具有掉电存储功能，增加了储存量，加快存储速度，具有运行速度快，抗干扰能力强，控制电路简单，集成度高的优点。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN205038486
【申请号】CN201520834169
【发明人】单慧勇, 王双菊, 周杰, 宿爽, 赵辉, 卫勇
【申请人】天津农学院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月26日