一种干湿节点采集电路模块的制作方法

本实用新型涉及一种用于工业电脑主板领域的简单实用的干湿节点采集电路模块。

背景技术：

随着社会科技发展，工业产品控制应用越来越多，尤其是对精确性、稳定性、实时性的工业产品要求也越来越严格。例如：传统的小型传感模块，人工使用此小型传感模块而采集数据信息，由于人工监测的局限性，不仅效率低，在管理同时容易出现人为误差等技术缺陷。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用纯硬件电路的干湿节点采集电路模块，该电路模块不仅具有采集范围广，可集中控制，集成信号隔离电路，抗干扰能力强，保证了采集数据的准确性、电路简单、成本低廉、通用性强的特点，而且还具有精度高，可实时监测采集数据，方便管理的功能。

为此解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种干湿节点采集电路模块，其包括隔离电源供电电路，部分主控芯片电路，连接器接口电路，以及干湿节点采集电路；所述干湿节点采集电路分别与隔离电源供电电路的输出端，连接器接口电路的输出端连接，所述部分主控芯片电路与干湿节点采集电路连接。

进一步限定，所述部分主控芯片电路包括主控芯片U1,连接于主控芯片U1上的电容C7和电阻R7,连接于电阻R7一端上的电容C6，所述电容C7和电阻R7并联。

进一步限定，所述隔离电源供电电路包括供电芯片U2,分别连接于供电芯片U2上的电容C1,电容C2,所述电容C1,电容C2与供电芯片U2并联；分别连接于供电芯片U2上的电容C3,电容C4,电阻R1,所述电容C3,电容C4,电阻R1与供电芯片U2并联。

进一步限定，所述干湿节点采集电路包括三极管D1,连接在三极管D1上的电阻R2,连接在三极管D1上的电阻R3,连接在三极管D1上的MOS管Q1,连接于MOS管Q1上的电阻R4，连接于电阻R4另一端的二极管D2,另外，连接于MOS管Q1上的电容C5，电阻R6，稳压二极管D3,电阻R5；所述的电容C5，电阻R6，稳压二极管D3分别并联在MOS管Q1上，所述电阻R5连接在电阻R6与稳压二极管D3之间。

进一步限定，所述连接器接口电路包括接口端DIIN1，分别连接于接口端DIIN1上的电源端VCC_DI和信号端GND_DI。

本实用新型的有益技术效果：因本技术方案采用所述干湿节点采集电路分别与隔离电源供电电路的输出端，连接器接口电路的输出端连接，所述部分主控芯片电路与干湿节点采集电路连接，而构成所述采集电路模块。工作时，当连接器接口电路与外部传感器模块连接时，所述部分主控芯片电路上电工作后，所述外部信号通过干湿节点采集电路采集处理工作。在此电路中，由于稳压二极管D3具有24V的单向导通稳压作用，可以防止外部传感器模块的串扰电压过大，击穿MOS管Q1等元器件，从而具有采集范围广，可集中控制，集成信号隔离电路，抗干扰能力强的特点，保证了采集数据的准确性、电路简单、成本低廉、通用性强。由于二极管D2具有单向导通作用，防止了外部传感器模块的串扰电压通过采集导线输入倒灌到隔离VCC_DI电源，确保工业主机的电路稳定性，具有精度高，可实时监测采集数据，方便管理的功能。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本实用新型中干湿节点采集电路模块的方框原理图；

图2为本实用新型中部分主控芯片电路的电路原理图；

图3为本实用新型中隔离电源供电电路的电路原理图；

图4为本实用新型中干湿节点采集电路的电路原理图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参考图1至图4所示，下面结合实施例说明一种干湿节点采集电路模块，其包括隔离电源供电电路，部分主控芯片电路，连接器接口电路，以及干湿节点采集电路。所述干湿节点采集电路分别与隔离电源供电电路的输出端，连接器接口电路的输出端连接，所述部分主控芯片电路与干湿节点采集电路连接。

所述部分主控芯片电路包括主控芯片U1,连接于主控芯片U1上的电容C7和电阻R7,连接于电阻R7一端上的电容C6，所述电容C7和电阻R7并联。所述隔离电源供电电路包括供电芯片U2,分别连接于供电芯片U2上的电容C1,电容C2,所述电容C1,电容C2分与供电芯片U2并联；分别连接于供电芯片U2上的电容C3,电容C4,电阻R1,所述电容C3,电容C4,电阻R1与供电芯片U2并联。所述干湿节点采集电路包括三极管D1,连接在三极管D1上的电阻R2,连接在三极管D1上的电阻R3,连接在三极管D1上的MOS管Q1,连接于MOS管Q1上的电阻R4，连接于电阻R4另一端的二极管D2,另外，连接于MOS管Q1上的电容C5，电阻R6，稳压二极管D3,电阻R5；所述的电容C5，电阻R6，稳压二极管D3分别并联在MOS管Q1上，所述电阻R5连接在电阻R6与稳压二极管D3之间。所述连接器接口电路包括接口端DIIN1，分别连接于接口端DIIN1上的电源端VCC_DI和信号端GND_DI。

连接器接口电路通过导线连接在外部传感器模块上，当工业电脑主板上电工作后，外部信号通过导线开始通过被干湿节点采集电路采集感知，稳压二极管D3具有24V的单向导通稳压作用，防止了外部传感器模块的串扰电压过大，导致击穿MOS管Q1等元器件，二极管D2具有单向导通作用，防止了外部传感器模块的串扰电压通过采集导线输入倒灌到隔离VCC_DI电源，保护了工业主机。本实施例中干湿节点采集电路模块采集干接点和湿接点两种信号工作方式。

当外部采集信号为干接点信号时，外部为低状态为异常状态，外部传感器模块为常开状态，此时干湿节点采集电路中的DIIN1端采集外部为高状态，VCC_DI端经过电阻R4和电阻R6，到接地端。通过欧姆定律可知MOS管Q1的栅极电压为2.5V，此时MOS管Q1的源极和漏极导通，而三极管D1为光耦隔离模块，由于MOS管Q1的源极和漏极导通到地，三极管D1内部发光二极管开始工作，三极管D1内部为截止状态，此时DI1采集信号电平通过电阻R2上拉3.3V高电平，主控芯片GPIO1采集的电压为3.3V，为高电平，设备正常。当异常情况出现时，外部传感器模块为闭合状态，外部电平为0，VCC_DI经过电阻R4和电阻R5分压到地，过欧姆定律可知MOS管Q1的栅极电压为0.69V，MOS管Q1的源极和漏极不能导通，此时三极管D1内部发光二极管未工作，三极管D1内部三极管导通，DI1采集信号电平被拉低到低电平，主控芯片GPIO1采集到电压为低电平，检测到状态异常，发出报警。

当外部采集信号为湿接点信号时，外部为高状态为异常状态，外部传感器模块为常开状态，此时干湿节点采集电路中的DIIN1采集外部为低状态，外部电平为0，VCC_DI经过电阻R4和电阻R5分压到接口端DIIN1端，过欧姆定律可知MOS管Q1的栅极电压为0.69V，MOS管Q1的源极和漏极不能导通，此时三极管D1内部发光二极管未工作，三极管D1内部三极管导通，DI1采集信号电平被拉低到低电平，主控芯片GPIO1采集到电压为低电平，工作正常。当异常情况出现时，外部传感器模块为闭合状态，外部输入高状态电平，VCC_DI经过电阻R4和电阻R6到地，通过欧姆定律可知MOS管Q1的栅极电压为2.5V，此时MOS管Q1的源极和漏极导通，三极管D1内部发光二极管开始工作，三极管D1内部三极管截止，此时DI1采集信号电平通过R2上拉3.3V高电平，主控芯片GPIO1采集到电压为3.3V，为高电平，检测到状态异常，发出报警。

综上所述，因本技术方案采用所述干湿节点采集电路分别与隔离电源供电电路的输出端，连接器接口电路的输出端连接，所述部分主控芯片电路与干湿节点采集电路连接，而构成所述采集电路模块。工作时，当连接器接口电路与外部传感器模块连接时，所述部分主控芯片电路上电工作后，所述外部信号通过干湿节点采集电路采集处理工作。在此电路中，由于稳压二极管D3具有24V的单向导通稳压作用，可以防止外部传感器模块的串扰电压过大，击穿MOS管Q1等元器件，从而具有采集范围广，可集中控制，集成信号隔离电路，抗干扰能力强的特点，确保采集数据的准确性，且电路简单、成本低、通用性强。由于二极管D2具有单向导通作用，防止外部传感器模块的串扰电压通过采集导线输入倒灌到隔离VCC_DI电源，确保工业主机的电路稳定性，且具有精度高，可实时监测采集数据，方便管理的功能。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。