一种基于stm32单片机的控制器扩展模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于控制技术领域，涉及一种控制器扩展模块，具体涉及一种基于STM32单片机的控制器扩展模块。
【背景技术】
[0002]在工业控制领域中，例如，锅炉温度控制、恒压供水控制、电机转速控制、生产过程控制等领域中，都需要用到工业控制器。同时，为了实现不同的控制，还需要有不同的控制器扩展模块，以便于扩展控制器的功能。
[0003]对于需要大规模信号要求的控制领域，最明显的问题就是成本高昂。目前PLC的扩展模块基本与PLC价格相当或者更高。而对于一个需要几百路信号的大规模控制系统，采用PLC所用的成本是相当高的。同时，各种PLC的扩展模块的通信协议是保密的，即各个品牌的扩展模块不通用。例如，一个需要采集80路模拟信号的控制系统，用PLC的方案，则至少需要
10个扩展模块，每个模块最多采集8路模拟量信号。按目前中档PLC的市场价格计算，则仅PLC及扩展模块的成本就过万元了。而且，由于PLC扩展模块的不兼容，后续的维护成本也是相当尚的。
[0004]鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的控制器扩展模块。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种基于STM32单片机的控制器扩展模块，该控制器扩展模块易于与控制器兼容，可降低系统成本。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种基于STM32单片机的控制器扩展模块，其包括STM32单片机，其特征是，进一步包括与所述STM32单片机相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块，其中，所述模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口，用于采集0?10V、0?20mA和4?20mA的模拟量信号;所述数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口，用于采集高低电平信号和开关量信号;所述高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口，用于采集0?50KHz的高频脉冲信号;所述模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口，用于输出0?10V、0?20mA和4?20mA的模拟量信号;所述数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口，用于输出高低电平信号和开关量信号;所述高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口，用于输出0?50KHz的高频脉冲信号;所述485通信模块用于进行远程通讯。
[0007]进一步地，其中，所述基于STM32单片机的控制器扩展模块进一步包括用于给所述STM32单片机供电的电源。
[0008]更进一步地，其中，所述基于STM32单片机的控制器扩展模块进一步包括与所述STM32单片机相连的存储器。
[0009]与现有的控制器扩展模块相比，本实用新型的基于STM32单片机的控制器扩展模块具有如下有益技术效果:
[0010]1、相对于PLC来说，单片机控制系统价格很低，同样的扩展模块，单片机控制系统比PLC模块要低很多，在大规模控制领域，一套系统所节约的成本是相当可观的。
[00?1 ] 2、此扩展模块采用标准mo dbu s通信协议，可与所有支持mo dbu s协议的控制器通信，具有很好的兼容性。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的基于STM32单片机的控制器扩展模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护沮围的限制。
[0014]图1示出了本实用新型的基于STM32单片机的控制器扩展模块的结构示意图。参见图1，本实用新型的基于STM32单片机的控制器扩展模块包括STM32单片机。其中，所述STM32单片机用于实现整个控制器扩展模块的控制。
[0015]STM32单片机是一款32位的单片机，其主频最高可以达到72MHz，价格比较低廉，性价比很高。以STM32单片机作为中央处理单元，根据工业控制的需要设计外围电路，即可设计本实用新型的多功能控制器扩展模块。
[0016]所述基于STM32单片机的控制器扩展模块进一步包括与所述STM32单片机相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块。
[0017]其中，所述模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口，可用于采集0?10V、0?20mA和4?20mA的模拟量信号。这样，该控制器扩展模块可以米集16种不同的模拟量信号，使得其模拟量信号采集能力得到了显著增强。
[0018]所述数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口，可用于采集多种不同的高低电平信号和开关量信号。这样，该控制器扩展模块可以采集20种不同的数字量信号，使得其数字量信号采集能力得到了显著增强。
[0019]所述高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口，可用于采集多种不同的0?50KHz的高频脉冲信号。这样，该控制器扩展模块可以采集8种不同的高频脉冲信号，使得其高频脉冲信号采集能力得到了显著增强。
[0020]所述模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口，可用于输出0?10V、0?20mA和4?20mA的模拟量信号。这样，该控制器扩展模块可以输出16种不同的模拟量信号，使得其模拟量信号输出能力得到了显著增强。
[0021]所述数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口，可用于输出高低电平信号和开关量信号。这样，该控制器扩展模块可以输出20种不同的数字量信号，使得其数字量信号输出能力得到了显著增强。
[0022]所述高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口，可用于输出0?50KHz的高频脉冲信号。这样，该控制器扩展模块可以输出8种不同的高频脉冲信号，使得其高频脉冲信号输出能力得到了显著增强。
[0023]所述485通信模块用于进行远程通讯。在本实用新型中，所述485通信模块采用标准modbus通信协议，使其可兼容绝大部分控制器。因此，采用此扩展模块可大大降低系统成本。
[0024]此外，在本实用新型中，所述控制器扩展模块进一步包括用于给所述STM32单片机供电的电源。通过所述电源，可以给所述STM32单片机进行供电。更进一步地，所述基于STM32单片机的控制器扩展模块可以包括与所述STM32单片机相连的存储器。所述存储器用于存储采集的各种信号。由于采用了 STM32单片机，所述存储器可以是存储能力更大的存储器，使得其存储能力得到了极大的提高。
[0025]本实用新型的基于STM32单片机的控制器扩展模块具备标准modbus协议接口，可兼容绝大部分控制器，因此，采用此扩展模块可大大降低系统成本。同时，其接口多，可降低成本。以模拟量采集模块为例，PLC扩展模块最多扩展8路模拟量采集，而此扩展模块可采集16路模拟量。而单个扩展模块比PLC扩展模块成本降低一倍甚至更多。则同样多的信号如16路信号，采用此扩展模块的成本仅为PLC扩展模块的1/4左右。
[0026]本实用新型的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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案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列。
【主权项】
1.一种基于STM32单片机的控制器扩展模块，其包括STM32单片机，其特征是，进一步包括与所述STM32单片机相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块，其中，所述模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口，用于采集0?10V、0?20mA和4?20mA的模拟量信号;所述数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口，用于采集高低电平信号和开关量信号;所述高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口，用于采集0?50KHz的高频脉冲信号;所述模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口，用于输出0?10V、0?20mA和4?20mA的模拟量信号;所述数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口，用于输出高低电平信号和开关量信号;所述高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口，用于输出0?50KHz的高频脉冲信号;所述485通信模块用于进行远程通讯。2.根据权利要求1所述的基于STM32单片机的控制器扩展模块，其特征是，进一步包括用于给所述STM32单片机供电的电源。3.根据权利要求2所述的基于STM32单片机的控制器扩展模块，特征是，进一步包括与所述STM32单片机相连的存储器。
【专利摘要】本实用新型涉及基于STM32单片机的控制器扩展模块，包括STM32单片机及与其相连的模拟信号采集模块、数字信号采集模块、高频脉冲信号采集模块、模拟信号输出模块、数字信号输出模块、高频脉冲信号输出模块和485通信模块，模拟信号采集模块具有16路相互独立的模拟量采集端口；数字信号采集模块用具有20路相互独立的数字量采集端口；高频脉冲信号采集模块具有8路相互独立的高频脉冲信号采集端口；模拟信号输出模块具有16路相互独立的模拟量输出端口；数字信号输出模块具有20路相互独立的数字量输出端口；高频脉冲信号输出模块具有8路相互独立的高频脉冲信号输出端口；485通信模块用于进行远程通讯。该控制器扩展模块易于与控制器兼容，可降低系统成本。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN205121258
【申请号】CN201520845439
【发明人】史张鹏, 袁平, 刘克明
【申请人】潍坊欧德利电气设备有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月29日