数字量输出单元及数字量输出板卡的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种数字量输出单元及数字量输出板卡。
【背景技术】
[0002]列车网络控制系统主要通过远程输入输出模块(Remote Input Output Module，R1M)控制外部设备的工作，而数字量输出板卡是R1M的重要组成部分，它采用继电器作为开关元件，通过背板集成的控制器局域网(Controller Area Network, CAN)和RS485通信介质与控制单元进行数据交换，从而控制外部设备工作，数字量输出板卡的稳定性直接关系到整个R1M的稳定性和可靠性，从而对列车安全运行有这举足轻重的作用。
[0003]现有技术中，数字量输出板卡没有自检功能，也就是说，数字量输出板卡稳定性和可靠性低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种数字量输出单元及数字量输出板卡，从而提高数字量输出板卡的稳定性和可靠性，进而保证列车的安全运行。
[0005]第一方面，本实用新型实施例提供一种数字量输出单元，包括:第一光电耦合器、发光二极管、继电器、第二光电親合器和反相器，所述发光二极管分别与所述第一光电親合器的输出端和所述第二光电耦合器的输入端连接，所述继电器与所述发光二极管并联连接，所述反相器与所述第二光电耦合器的输出端连接；所述第一光电耦合器，用于当与控制单元连接的端口电压为O时导通，以使所述发光二极管和所述继电器上电，并触发所述继电器的常开触点闭合，当与所述控制单元连接的端口电压为3.3V时截止，以使所述发光二极管和所述继电器下电，并触发所述继电器的常开触点断开；所述发光二极管，用于当所述第一光电耦合器导通时则点亮，当所述第一光电耦合器截止时则熄灭；所述继电器，用于当所述继电器的常开触点闭合时，则为受控设备提供电源，当所述继电器的常开触点断开时，则停止为所述受控设备提供电源；所述第二光电耦合器，用于当所述第一光电耦合器与所述控制单元连接的端口电压为O时导通，以使所述反相器上电，当所述第一光电耦合器与所述控制单元连接的端口电压为3.3V时截止，以使所述反相器下电；所述反相器，用于接收所述第二光电耦合器输入的信号，对所述信号进行反向处理。
[0006]结合第一方面，在第一方面的第一种可能实施方式中，还包括瞬态电压抑制器，所述瞬态电压抑制器与所述继电器并联连接；所述瞬态电压抑制器，用于当所述第一光电耦合器的输出端的负极输出电压大于预设电压值时，将所述第一光电親合器的输出端的负极接地。
[0007]结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式，在第一方面的第二种可能实施方式中，还包括至少一个电容器，所述至少一个电容器与所述继电器并联连接，所述至少一个电容器用于滤波。
[0008]结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式，在第一方面的第三种可能实施方式中，还包括第一二极管，所述第一二极管与所述继电器并联连接；其中，所述第一二极管，用于吸收所述继电器的线圈上的电流。
[0009]结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式，在第一方面的第四种可能实施方式中，还包括第二二极管，所述第二二极管与所述继电器连接；其中所述第二二极管，用于防止反向电流。
[0010]第二方面，本实用新型实施例提供一种数字量输出板卡，包括:第一通信单元、控制单元、前面板接口单元及背板接口单元，和所述的至少一个数字量输出单元；所述第一通信单元，用于向所述控制单元输入数字量信号；所述控制单元，用于将控制信号输入至所述数字量输出单元，并接收所述数字量输出单元输入的检测结果；所述前面板接口单元，用于接收所述数字量输出单元输出的控制信号，并将所述控制信号输入至受控设备以控制所述受控设备；所述背板接口单元，用于接收网关输入的数字量信号。
[0011]结合第二方面，在第二方面的第一种可能实施方式中，还包括:第二通信单元，用于当所述第一通信单元出现故障时向所述控制单元输入数字量信号。
[0012]本实用新型实施例提供了一种数字量输出单元，包括:第一光电耦合器、发光二极管、继电器、第二光电親合器和反相器，发光二极管分别与第一光电親合器的输出端和第二光电親合器的输入端连接，继电器与发光二极管并联连接，反相器与第二光电親合器的输出端连接；第一光电耦合器，用于当与控制单元连接的端口电压为O时导通，以使发光二极管和继电器上电，并触发继电器的常开触点闭合，当与控制单元连接的端口电压为3.3V时截止，以使发光二极管和所述继电器下电，并触发继电器的常开触点断开；发光二极管，用于当第一光电耦合器导通时则点亮，当第一光电耦合器截止时则熄灭；继电器，用于当继电器的常开触点闭合时，则为受控设备提供电源，当继电器的常开触点断开时，则停止为受控设备提供电源；第二光电耦合器，用于当第一光电耦合器与控制单元连接的端口电压为O时导通，以使反相器上电，当第一光电耦合器与控制单元连接的端口电压为3.3V时截止，以使反相器下电；反相器，用于接收第二光电耦合器输入的信号，对信号进行反向处理。从而提高数字量输出板卡的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一实施例提供的数字量输出单元的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型一实施例提供的一种数字量输出板卡的结构示意图；
[0015]图3为本实用新型一实施例提供的第一通信单元的结构示意图；
[0016]图4为本实用新型一实施例提供的第二通信单元的结构示意图；
[0017]图5为本实用新型一实施例提供的供电单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
[0019]图1为本实用新型一实施例提供的数字量输出单元的结构示意图。如图1所示，该数字量输出单兀包括:第一光电親合器101、发光二极管102、继电器103、第二光电親合器104和反相器105，所述发光二极管102分别与所述第一光电親合器101的输出端和所述第二光电耦合器104的输入端连接，所述继电器103与所述发光二极管102并联连接，所述反相器105与所述第二光电親合器104的输出端连接；其中，所述第一光电親合器101，用于当与控制单元连接的端口电压为O时导通，以使所述发光二极管102和所述继电器103上电，并触发所述继电器103的常开触点闭合，当与控制单元连接的端口电压为3.3V时截止，以使所述发光二极管102和所述继电器103下电，并触发所述继电器103的常开触点断开；所述发光二极管102，用于当所述第一光电耦合器101导通时则点亮，当所述第一光电耦合器101截止时则熄灭；所述继电器103，用于当所述继电器103的常开触点闭合时，则为受控设备提供电源，当所述继电器103的常开触点断开时，则停止为受控设备提供电源；所述第二光电耦合器104，用于当所述第一光电耦合器101与所述控制单元连接的端口电压为O时导通，以使所述反相器105上电，当所述第一光电耦合器101与所述控制单元连接的端口电压为3.3V时截止，以使所述反相器105下电；所述反相器105，用于接收所述第二光电耦合器输入的信号，对所述信号进行反向处理。
[0020]通常，控制单元即中央处理器(Central Processing Unit, CPU)引脚与端口 Dl连接，当端口 Dl电压为O时，第一光电耦合器101导通，发光二极管102点亮，继电器103线圈有电流通过，继电器的常开触点Al吸合，即OUTl端输出为公共端Vout+电平；同时，第二光电耦合器104导通，通过反相器105后，反馈信号引脚FBl端电压为O。
[0021]当端口 Dl端电压为3.3V时，第一光电耦合器101截止，发光二极管102熄灭，同时继电器103线圈中电流为0，继电器的常开触点Al断开，即OUTl端无输出；同时，第二光电耦合器104截止，通过反相器105后，反馈信号引脚FBl端电压为I。
[0022]上述两种情况说明数字量输出板没有故障，一切正常，一旦数字量输出板出现其他情况即FBl端电压非O或非1，则可以根据FBl端电压来判断数字量输出是否存在故障。若反馈信号引脚FBl端电压不正确，则控制单元会将错误信息通过第一通信单元或第二通信单元上传于总线网络，提示司机停车检查或维修更换。
[0023]一种可选实施方式，所述数字量输出单元，还包括瞬态电压抑制器106，所述瞬态电压抑制器106与所述继电器103并联连接；所述瞬态电压抑制器106，用于当所述第一光电親合器101的输出端的负极输出电压大于预设电压值时，将所述第一光电親合器101的输出端的负极接地。
[0024]另一种可选实施方式，所述数字量输出单元，还包括至少一个电容器107，所述至少一个电容器107与所述继电器103并联连接，所述至少一个电容器107用于滤波。
[0025]又一种可选实施方式，所述数字量输出单元，还包括第一二极管108，所述第一二极管108与所述继电器103并联连接；其中，所述第一二极管108，用于吸收所述继电器103的线圈上的电流。
[0026]可选地，数字量输出单元还包括第二二极管109，所述第二二极管109与所述继电器103连接；其中