一种通讯控制电路及装置的制作方法

文档序号:33617225发布日期:2023-03-25 02:03阅读:34来源:国知局
一种通讯控制电路及装置的制作方法

1.本实用新型涉及设备通讯技术领域,特别涉及一种通讯控制电路及装置。


背景技术:

2.随着工业技术的发展,人工智能设备越来越占据主导地位,设备与设备之间的信息沟通决定着整个环节是否能够高效的运转,如果设备之间不能高效地沟通信息,随着需要配合的设备的增多,便会出现设备与设备之间无法有效沟通,导致无法有效协同作业。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的在于:提供一种通讯控制电路及装置,旨在解决现有技术中设备与设备之间无法有效通讯的技术问题。
4.为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
5.第一方面,本实用新型提出一种通讯控制电路,所述电路应用于目标设备,所述电路包括:
6.通讯模块,用于接收外部设备发送的通讯信号;
7.信号处理模块,与所述通讯模块连接,用于对所述通讯信号进行转换处理,输出转换信号;
8.控制模块,与所述信号处理模块连接,用于根据所述转换信号,生成控制信号,以控制所述目标设备与所述外部设备协同工作;
9.接口模块,与所述控制模块连接,用于在所述控制模块与外部元器件之间提供接口。
10.可选地,上述通讯控制电路中,所述电路还包括:
11.电压转换模块,分别与电源、所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块连接,用于接收所述电源提供的电压,为所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块供电。
12.可选地,上述通讯控制电路中,所述电压转换模块包括:
13.电源管理单元,与所述电源连接,用于将所述电源提供的输入电压转换为供电电压,并输出所述供电电压;
14.稳压单元,分别与所述电源管理单元、所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块连接,用于将所述供电电压转换为工作电压,并将所述工作电压提供给所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块。
15.可选地,上述通讯控制电路中,所述控制模块包括控制器u1和存储器u6;
16.所述控制器u1的引脚u1-6分别与电阻r37的一端、晶振y1的一端和电容c11的一端连接,引脚u1-5分别与电阻r37的另一端、晶振y1的另一端和电容c9的一端连接,所述电容c11的另一端和所述电容c9的另一端均接地,所述控制器u1的引脚u1-58分别与所述存储器u6的第六引脚和电阻r10的一端连接,引脚u1-59分别与所述存储器u6的第五引脚和电阻r9
的一端连接,所述电阻r10的另一端、所述电阻r9的另一端和所述存储器u6的第八引脚分别与所述电压转换模块连接。
17.可选地,上述通讯控制电路中,所述通讯模块包括连接器j1和连接器j3;
18.所述连接器j1的第一引脚通过自恢复保险丝f1与所述电源连接,第二引脚与所述信号处理模块连接,第三引脚通过电阻r27与三极管q4的集电极连接,所述三极管q4的基极通过电阻r8与所述控制模块连接,发射极接地,所述连接器j1的第四引脚、第五引脚和第十一引脚均与所述信号处理模块连接,第六引脚与所述电压转换模块连接,第七引脚、第八引脚、第九引脚均与所述控制模块连接,第十三引脚通过电阻r50与三极管q8的集电极连接,所述三极管q8的基极通过电阻r5与所述控制模块连接,发射极接地;
19.所述连接器j3的第一引脚与所述电源连接,第二引脚、第三引脚、第四引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚均与所述信号处理模块连接。
20.可选地,上述通讯控制电路中,所述信号处理模块包括:
21.信号放大单元,分别与所述电压转换模块、所述控制模块和所述通讯模块连接,用于对所述控制模块输出的信号进行放大处理后通过所述通讯模块发送给所述外部设备,以及对所述通讯信号进行放大处理后输出给所述控制模块;
22.光电隔离单元,分别与所述电压转换模块、所述控制模块和所述通讯模块连接,用于将所述通讯模块接收到的开关量信号发送给所述控制模块进行处理;
23.开关驱动单元,分别与所述电压转换模块、所述控制模块和所述通讯模块连接,用于根据所述通讯模块接收到的开关指令驱动所述控制模块工作。
24.可选地,上述通讯控制电路中,所述信号放大单元包括光耦合器u20和光耦合器u21;
25.所述光耦合器u20的第一引脚与三极管q3的集电极连接,所述三极管q3的基极通过电阻r40与所述通讯模块连接,发射极与所述通讯模块连接,所述光耦合器u20的第二引脚通过电阻r41接地,第四引脚分别与稳压二极管z2的一端、所述控制模块和电阻r42的一端连接,所述电阻r42的另一端与所述电压转换模块连接,所述光耦合器u20的第五引脚分别与所述稳压二极管z2的另一端和二极管d3的一端连接,所述二极管d3的另一端接地,所述光耦合器u20的第六引脚与所述电压转换模块连接;
26.所述光耦合器u21的第一引脚与三极管q9的集电极连接,所述三极管q9的基极通过电阻r43与所述控制模块连接,发射极与所述电压转换模块连接,所述光耦合器u21的第二引脚通过电阻r44接地,第四引脚分别与稳压二极管z3的一端、所述通讯模块和电阻r45的一端连接,所述电阻r45的另一端与所述通讯模块连接,所述光耦合器u21的第五引脚分别与所述稳压二极管z3的另一端和二极管d4的一端连接,所述二极管d4的另一端接地,所述光耦合器u21的第六引脚与所述通讯模块连接。
27.可选地,上述通讯控制电路中,所述接口模块包括:
28.扩展接口单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于对所述控制模块进行功能扩展;
29.大电流接口单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于在所述控制模块与大电流外部元器件之间提供接口;
30.程序烧录单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于给所述控制
模块的程序下载、程序调试和数据通信提供接口;
31.输入输出单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于给所述控制模块的数据输入和输出提供接口。
32.可选地,上述通讯控制电路中,所述扩展接口单元包括扩展接口u10和寄存器u3;
33.所述扩展接口u10的第一引脚至第八引脚与所述寄存器u3的引脚qa至引脚qh一一对应连接,第九引脚分别与所述控制模块和发光二极管led4的正极连接,所述发光二极管led4的负极通过电阻r6接地,第十引脚分别与所述控制模块和发光二极管led5的正极连接,所述发光二极管led5的负极通过电阻r15接地,第十一引脚分别与所述控制模块和发光二极管led6的正极连接,所述发光二极管led6的负极通过电阻r16接地,第十二引脚分别与所述控制模块和发光二极管led7的正极连接,所述发光二极管led7的负极通过电阻r38接地,所述扩展接口u10的第十五引脚与所述电压转换模块连接,所述寄存器u3还与所述电压转换模块和所述控制模块连接。
34.第二方面,本实用新型还提出一种通讯控制装置,所述装置包括:
35.电源;
36.电路板;
37.其中,所述电路板与所述电源连接,所述电路板上设置有如上述的通讯控制电路。
38.本实用新型提供的上述一个或多个技术方案,可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果:
39.本实用新型提出的一种通讯控制电路及装置,通过采用通讯模块接收外部设备发送的通讯信号,由信号处理模块对通讯信号进行转换处理,输出转换信号,再由控制模块根据转换信号生成控制信号,控制目标设备与外部设备协同工作,并增设接口模块,在控制模块与外部元器件之间提供接口,实现了使目标设备与外部设备有效协同作业的效果;本实用新型不仅可以实现目标设备与一个或多个其他外部设备之间的通讯,提高目标设备的交互性能,还可以使目标设备内部模块之间的信号实现无障碍传输,同时,通过增设接口模块,使目标设备可以适应多种外部元器件的信号要求。
附图说明
40.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
41.图1为本实用新型通讯控制电路第一实施例的连接示意图;
42.图2为图1中控制模块的电路原理图;
43.图3为图1中电压转换模块的电路原理图;
44.图4为图1中通讯模块的电路原理图;
45.图5为图1中信号处理模块的电路原理图;
46.图6为本实用新型通讯控制电路第二实施例中扩展接口单元的电路原理图;
47.图7为本实用新型通讯控制电路第二实施例中大电流接口单元的电路原理图;
48.图8为本实用新型通讯控制电路第二实施例中程序烧录单元的电路原理图;
49.图9为本实用新型通讯控制电路第二实施例中输入输出单元的电路原理图。
50.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
51.为使本实用新型的目的、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,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,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作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。
52.需要说明,在本实用新型中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通,也可以是两个元件的相互作用关系。在本实用新型中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外,各个实施例的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时,应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
53.对现有技术进行分析发现,工厂物流中,占据着主要运送环节的传统人工配送方式逐渐被淘汰,随着工业技术的发展,人工智能物流设备逐渐占据主导地位。人工智能物流设备作为物流运输的载体,不仅可以实现物流运输,还可以根据生产工艺随时调整不同的运行策略,实现统一调配、集中管理和无人运输。设备与设备之间的信息沟通决定着整个运输环节是否能够高效的运转,如果设备之间不能高效地沟通信息,随着需要配合的物流设备数量的日益增多,就容易出现设备与设备之间无法有效沟通,导致无法有效协同作业的问题,并且,随着设备的增多,运行中出现问题的概率也趋于突出,因此,设备之间的沟通协调成为了高效率运转的瓶颈。
54.鉴于现有技术中设备与设备之间无法有效通讯的技术问题,本实用新型提供了一种通讯控制电路及装置,具体实施例及实施方式如下:
55.实施例一
56.参照图1至图5,本实施例提出一种通讯控制电路。该通讯控制电路应用于目标设备,本实施例中以目标设备和外部设备均为物流运输车为例进行说明。物流运输车是指装备有电磁或光学等自动导航装置,能够沿规定的导航路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,是工业应用中不需要驾驶员的搬运车,一般以可充电的蓄电池为其动力来源。
57.如图1所示的连接示意图;通讯控制电路可以包括:
58.通讯模块,用于接收外部设备发送的通讯信号;
59.信号处理模块,与所述通讯模块连接,用于对所述通讯信号进行转换处理,输出转换信号;
60.控制模块,与所述信号处理模块连接,用于根据所述转换信号,生成控制信号,以控制所述目标设备与所述外部设备协同工作;
61.接口模块,与所述控制模块连接,用于在所述控制模块与外部元器件之间提供接口。
62.具体的,目标设备要实现与外部设备的信息交互,在目标设备内,通过通讯模块接收外部设备发送的通讯信号,再由与通讯模块连接的信号处理模块对该通讯信号进行转换处理,输出转换信号,然后由与信号处理模块连接的控制模块,也是目标设备的核心,根据该转换信号生成相应的控制信号,以根据该控制信号来控制目标设备与外部设备协同工作,可以理解,控制模块还可以生成其他的控制信号,例如控制目标设备的其他器件工作的控制信号,然后将这些控制信号发送到对应的器件,实现目标设备的设定功能。在此基础上,目标设备内还通过与控制模块连接的接口模块在控制模块与外部元器件之间提供接口,将目标设备与外部的元器件连接,实现更多功能。
63.通过本实施例的通讯控制电路解决了外部设备与目标设备之间的通讯及信息沟通的问题,提高了设备之间的协同性,达到自动控制目标设备的目的,相比传统人工方式和极易出问题的现有设备与设备的通讯方式,降低了人员运营成本。
64.进一步地,继续参照图1的连接示意图,通讯控制电路还可以包括:
65.电压转换模块,分别与电源、所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块连接,用于接收所述电源提供的电压,为所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块供电。
66.具体的,目标设备与电源连接,由电源给目标设备供电。更具体的,目标设备内设置电压转换模块,将电源提供的电压转换为目标设备内部器件工作所需的电压,为前述的通讯模块、信号处理模块、控制模块和接口模块供电。
67.更进一步地,电压转换模块可以包括:
68.电源管理单元,与所述电源连接,用于将所述电源提供的输入电压转换为供电电压,并输出所述供电电压;
69.稳压单元,分别与所述电源管理单元、所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块连接,用于将所述供电电压转换为工作电压,并将所述工作电压提供给所述通讯模块、所述信号处理模块、所述控制模块和所述接口模块。
70.具体的,电源管理单元与目标设备之外的电源连接,将电源提供的输入电压vb转换为供电电压va,并输出该供电电压va,例如将交流电转换为直流电等,该供电电压va可以给目标设备内的器件供电。另外,电源管理单元转换的电压也有可能不能满足目标设备内某些器件的工作所需,此时,可以通过稳压单元将前述的供电电压va转换为工作电压vcc,例如将高电压值的直流电转换为低电压值的直流电或将低电压值的直流电转换为高电压值的直流电等,再将该工作电压vcc提供给对应的器件,包括通讯模块、信号处理模块、控制模块和接口模块内的任意器件。需要说明,通讯模块、信号处理模块、控制模块和接口模块
内可以有多个工作所需电压不一致的器件,此时,器件具体由输入电压vb、供电电压va或工作电压vcc供电,可以根据器件工作所需的电压值确定,对应于电源或电压转换模块的连接关系也便根据实际所需设置。
71.如图2所示为本实施例中控制模块的电路原理图;控制模块可以包括控制器u1和存储器u6;
72.所述控制器u1的引脚u1-6分别与电阻r37的一端、晶振y1的一端和电容c11的一端连接,引脚u1-5分别与电阻r37的另一端、晶振y1的另一端和电容c9的一端连接,所述电容c11的另一端和所述电容c9的另一端均接地,所述控制器u1的引脚u1-58分别与所述存储器u6的第六引脚和电阻r10的一端连接,引脚u1-59分别与所述存储器u6的第五引脚和电阻r9的一端连接,所述电阻r10的另一端、所述电阻r9的另一端和所述存储器u6的第八引脚分别与所述电压转换模块连接。
73.具体实现中,控制器u1可以是plc、单片机等可编程控制器,例如此处采用stm32f103单片机。晶振y1给控制器u1提供时钟电路。控制器u1的引脚u1-11通过电阻r13与发光二极管led2的负极连接,发光二极管led2的正极与电压转换模块中的稳压单元连接,控制器u1的引脚u1-20通过电阻r14与发光二极管led3的负极连接,发光二极管led3的正极与电压转换模块中的稳压单元连接,led2和led3在工作电压vcc下工作,可以显示控制器u1的工作状态。控制器u1的引脚u1-28通过电阻r28接地。
74.另外,存储器u6可以是只读存储器,例如此处采用at24c256c可编程只读存储器,存储控制器u1的数据。存储器u6的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚和第七引脚均接地。电阻r10的另一端、电阻r9的另一端和存储器u6的第八引脚分别与电压转换模块中的稳压单元连接。
75.如图3所示为本实施例中电压转换模块的电路原理图;电源管理单元可以包括电源管理器u4和电感l1;
76.所述电源管理器u4的第一引脚分别与有极性电容e1的正极、二极管d1的负极和所述电源连接,接收所述电源提供的输入电压vb,所述有极性电容e1的负极、二极管d1的正极以及所述电源管理器u4的第三引脚、第五引脚和第六引脚均接地,所述电源管理器u4的第二引脚分别与二极管z1的负极和所述电感l1的一端连接,所述电感l1的另一端分别与所述电源管理器u4的第四引脚和电容c3的一端连接,所述电源管理器u4的第四引脚还分别与电容c4的一端、有极性电容e2的正极和所述稳压单元连接,输出转换后的供电电压va,所述电容c3的另一端、所述电容c4的另一端和所述有极性电容e2的负极均接地。
77.继续参照图3的电路原理图,稳压单元可以包括稳压器u2;
78.所述稳压器u2的输入端与电源管理单元连接,具体与电源管理器u4的第四引脚连接,接收电源管理单元输出的供电电压va,所述稳压器u2的输出端分别与有极性电容e3的正极、电容c6的一端、电容c7的一端、电容c14的一端、电容c5的一端、电容c2的一端、电容c8的一端以及电阻r26的一端、电阻r12的一端连接,所述电阻r12的另一端与发光二极管led1的正极连接,所述有极性电容e3的负极、所述电容c6的另一端、所述电容c7的另一端、所述电容c14的另一端、所述电容c5的另一端、所述电容c2的另一端、所述电容c8的另一端以及所述电阻r26的另一端和所述发光二极管led1的负极均接地,所述稳压器u2的接地端通过电容c1接地。
79.通过稳压器u2、电容e3、电容c6、电容c7、电容c14、电容c5、电容c2、电容c8以及电阻r26形成了稳定的稳压单元,其中,有极性电容e3、电容c6、电容c7、电容c14、电容c5、电容c2、电容c8以及电阻r26用于对稳压器u2输出的电压进行滤波谐振,输出稳定的工作电压vcc,提供给各个模块,发光二极管led1可以显示电压转换模块的工作状态。
80.进一步地,信号处理模块可以包括:
81.信号放大单元,分别与所述电压转换模块、所述控制模块和所述通讯模块连接,用于对所述控制模块输出的信号进行放大处理后通过所述通讯模块发送给所述外部设备,以及对所述通讯信号进行放大处理后输出给所述控制模块;
82.光电隔离单元,分别与所述电压转换模块、所述控制模块和所述通讯模块连接,用于将所述通讯模块接收到的开关量信号发送给所述控制模块进行处理;
83.开关驱动单元,分别与所述电压转换模块、所述控制模块和所述通讯模块连接,用于根据所述通讯模块接收到的开关指令驱动所述控制模块工作。
84.具体的,信号放大单元不仅可以将控制模块输出的信号进行放大再通过通讯模块输出给外部设备,还可以将外部设备输入到通讯模块的通讯信号进行放大后输出给控制模块。光电隔离单元将通讯模块接收到的开关量信号发送给控制模块进行处理,开关驱动单元则根据通讯模块接收到的开关指令驱动控制模块中的控制器开始工作。
85.如图4所示为本实施例中通讯模块的电路原理图;通讯模块可以包括连接器j1和连接器j3;
86.所述连接器j1的第一引脚通过自恢复保险丝f1与所述电源连接,第二引脚与所述信号处理模块连接,第三引脚通过电阻r27与三极管q4的集电极连接,所述三极管q4的基极通过电阻r8与所述控制模块连接,发射极接地,所述连接器j1的第四引脚、第五引脚和第十一引脚均与所述信号处理模块连接,第六引脚与所述电压转换模块连接,第七引脚、第八引脚、第九引脚均与所述控制模块连接,第十三引脚通过电阻r50与三极管q8的集电极连接,所述三极管q8的基极通过电阻r5与所述控制模块连接,发射极接地;
87.所述连接器j3的第一引脚与所述电源连接,第二引脚、第三引脚、第四引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚均与所述信号处理模块连接。
88.具体实现中,自恢复保险丝f1可以采用minismdc200f-2保险丝。连接器j1的第一引脚可以直接连接电源,接收其提供的输入电压vb,自恢复保险丝f1可以提供电压保护,防止输入电压vb过大损坏连接器j1。连接器j1的第二引脚具体与信号处理模块中的光电隔离单元连接,将外部设备的通讯信号输入光电隔离单元。三极管q4的基极通过电阻r8具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-35连接,三极管q8的基极通过电阻r5具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-34连接,实现由控制器u1控制连接器j1工作。连接器j1的第四引脚、第五引脚和第十一引脚均与信号处理模块中的信号放大单元连接,第六引脚与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc,第七引脚、第八引脚、第九引脚与控制模块中控制器u1的引脚u1-40、引脚u1-39、引脚u1-41一一对应连接,第十引脚和第十四引脚均接地,第十二引脚置空。
89.连接器j3的第一引脚直接连接电源,接收其提供的输入电压vb,第二引脚、第三引脚、第四引脚具体与信号处理模块中的开关驱动单元连接,通过连接器j3连接外部开关,用户操作开关产生的信号输入到开关驱动单元进行处理,第六引脚、第七引脚和第八引脚具
体与信号处理模块中的光电隔离单元连接,将外部设备通过连接器j3输入的开关量信号输入到光电隔离单元进行处理。
90.连接器j1和连接器j3均可以与外部设备连接,具体与外部设备的单片机、plc等控制器连接,接收外部设备输出的通讯信号,以便将信号通过信号处理后传递给控制器u1。连接器j1和连接器j3还可以连接其他外部器件,例如以ttl为接口的通讯设备、ttl信号转换rs232信号的转换器、ttl转换rs485信号的转换器、plc串口、其他设备的单片机通讯口以及非标通讯设备等。
91.如图5所示为本实施例中信号处理模块的电路原理图,其中,信号放大单元可以包括光耦合器u20和光耦合器u21;
92.所述光耦合器u20的第一引脚与三极管q3的集电极连接,所述三极管q3的基极通过电阻r40与所述通讯模块连接,发射极与所述通讯模块连接,所述光耦合器u20的第二引脚通过电阻r41接地,第四引脚分别与稳压二极管z2的一端、所述控制模块和电阻r42的一端连接,所述电阻r42的另一端与所述电压转换模块连接,所述光耦合器u20的第五引脚分别与所述稳压二极管z2的另一端和二极管d3的一端连接,所述二极管d3的另一端接地,所述光耦合器u20的第六引脚与所述电压转换模块连接;
93.所述光耦合器u21的第一引脚与三极管q9的集电极连接,所述三极管q9的基极通过电阻r43与所述控制模块连接,发射极与所述电压转换模块连接,所述光耦合器u21的第二引脚通过电阻r44接地,第四引脚分别与稳压二极管z3的一端、所述通讯模块和电阻r45的一端连接,所述电阻r45的另一端与所述通讯模块连接,所述光耦合器u21的第五引脚分别与所述稳压二极管z3的另一端和二极管d4的一端连接,所述二极管d4的另一端接地,所述光耦合器u21的第六引脚与所述通讯模块连接。
94.具体实现中,光耦合器u20和光耦合器u21均可以采用h11l2光耦合器。三极管q3的基极通过电阻r40与通讯模块中连接器j1的第十一引脚连接,发射极与通讯模块中连接器j1的第四引脚连接,第四引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-52连接,控制器u1的引脚u1-52作为信号输入端rx,通过连接器j1接收到外部设备的通讯信号后,经过光耦合器u20放大后输入到控制器u1中。电阻r42的另一端和光耦合器u20的第六引脚均与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc。
95.三极管q9的基极通过电阻r43与控制模块中控制器u1的引脚u1-51连接,控制器u1的引脚u1-51作为信号输出端tx,将生成的包含数据的通讯信号经过光耦合器u20放大后输入到连接器j1,输出给外部设备。三极管q9的发射极与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc,光耦合器u21的第四引脚具体与通讯模块中连接器j1的第五引脚连接,电阻r45的另一端和光耦合器u21的第六引脚均与通讯模块中连接器j1的第四引脚连接。
96.光耦合器u20和光耦合器u21构成了稳定的高频功率放大电路,同时还可以起到将通讯信号与控制器u1隔离,保护控制器u1的引脚不受冲击的作用。
97.继续参照图5的电路原理图,光电隔离单元包括隔离器u5;
98.所述隔离器u5的第一引脚、第三引脚、第五引脚和第七引脚分别与电阻r30、电阻r31、电阻r32和电阻r21一一对应连接,所述电阻r30、电阻r31、电阻r32和电阻r21均与所述电源连接,所述隔离器u5的第二引脚、第四引脚、第六引脚和第八引脚均与通讯模块连接,第九引脚、第十一引脚、第十三引脚和第十五引脚均接地,第十引脚分别与所述控制模块和
电阻r25的一端连接,第十二引脚分别与所述控制模块和电阻r35的一端连接,第十四引脚分别与所述控制模块和电阻r34的一端连接,第十六引脚分别与所述控制模块和电阻r33的一端连接,所述电阻r25的另一端、所述电阻r35的另一端、所述电阻r34的另一端和所述电阻r33的另一端均与所述电压转换模块连接。
99.具体实现中,隔离器u5为光电耦合器,从此采用ps2801c光电耦合芯片。电阻r30、电阻r31、电阻r32和电阻r21均与电源连接,接收输入电压vb,隔离器u5的第二引脚具体与通讯模块中连接器j3的第六引脚连接,第四引脚具体与通讯模块中连接器j3的第七引脚连接、第六引脚具体与通讯模块中连接器j3的第八引脚连接,第八引脚具体与通讯模块中连接器j1的第二引脚连接,第十引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-53连接,第十二引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-10连接,第十四引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-9连接,第十六引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-8连接,电阻r25的另一端、电阻r35的另一端、电阻r34的另一端和电阻r33的另一端均与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc。
100.控制器u1的引脚u1-53、u1-10、u1-9和u1-8为隔离器u5的右侧三极管提供信号输入,连接器j1和连接器j3为隔离器u5的左侧发光二极管提供信号输出,隔离器u5通过左侧的发光二极管使右侧的三极管导通,将信号输入给控制器u1。隔离器u5可以起到将开关量信号与控制器u1隔离,保护控制器u1的引脚不受冲击的作用。
101.继续参照图5的电路原理图,开关驱动单元包括驱动器u8;
102.所述驱动器u8的第一引脚、第二引脚和第三引脚均与所述控制模块连接,第九引脚与所述电源连接,第十四引脚、第十五引脚和第十六引脚均与所述通讯模块连接。
103.具体实现中,此处的驱动器u8采用uln2003驱动器。驱动器u8的第一引脚与控制模块中控制器u1的引脚u1-4连接,第二引脚与控制模块中控制器u1的引脚u1-3连接,第三引脚与控制模块中控制器u1的引脚u1-2连接,第九引脚与电源连接,接收输入电压vb,第十四引脚具体与通讯模块中连接器j3的第二引脚连接,第十五引脚具体与通讯模块中连接器j3的第三引脚连接,第十六引脚具体与通讯模块中连接器j3的第四引脚连接,对通过连接器j3输入的开关信号进行处理后,生成驱动信号给到控制器u1,使控制器u1开始工作。
104.本实施例的通讯控制电路,通过采用通讯模块接收外部设备发送的通讯信号,由信号处理模块对通讯信号进行转换处理,输出转换信号,再由控制模块根据转换信号生成控制信号,控制目标设备与外部设备协同工作,并增设接口模块,在控制模块与外部元器件之间提供接口,实现了使目标设备与外部设备有效协同作业的效果;本实用新型不仅可以实现目标设备与一个或多个其他外部设备之间的通讯,提高目标设备的交互性能,还可以使目标设备内部模块之间的信号实现无障碍传输,同时,通过增设接口模块,使目标设备可以适应多种外部元器件的信号要求。本实施例主要用于物流运输车的各功能模块之间的信号转换和处理,还可以通过对控制器进行编程,以适应外围元器件的信号要求,以及用于类似的两个或两个以上外部设备与目标设备之间的信号传输。
105.实施例二
106.参照图2至图9,在实施例一的基础上,本实施例继续提出一种通讯控制电路。
107.进一步地,接口模块可以包括:
108.扩展接口单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于对所述控制
模块进行功能扩展;
109.大电流接口单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于在所述控制模块与大电流外部元器件之间提供接口;
110.程序烧录单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于给所述控制模块的程序下载、程序调试和数据通信提供接口;
111.输入输出单元,分别与所述电压转换模块和所述控制模块连接,用于给所述控制模块的数据输入和输出提供接口。
112.具体的,接口模块可以提供多个不同功能的接口,拓展目标设备本身的功能,并与外部元器件实现更多交互。
113.如图6所示为本实施例中扩展接口单元的电路原理图;扩展接口单元可以包括扩展接口u10和寄存器u3;
114.所述扩展接口u10的第一引脚至第八引脚与所述寄存器u3的引脚qa至引脚qh一一对应连接,第九引脚分别与所述控制模块和发光二极管led4的正极连接,所述发光二极管led4的负极通过电阻r6接地,第十引脚分别与所述控制模块和发光二极管led5的正极连接,所述发光二极管led5的负极通过电阻r15接地,第十一引脚分别与所述控制模块和发光二极管led6的正极连接,所述发光二极管led6的负极通过电阻r16接地,第十二引脚分别与所述控制模块和发光二极管led7的正极连接,所述发光二极管led7的负极通过电阻r38接地,所述扩展接口u10的第十五引脚与所述电压转换模块连接,所述寄存器u3还与所述电压转换模块和所述控制模块连接。
115.具体实现中,寄存器u3可以采用74hc595d的8位串行移位并行输出寄存器。扩展接口u10的第一引脚至第八引脚与寄存器u3的第十五引脚qa、第一引脚qb至第七引脚qh一一对应连接,扩展接口u10的第九引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-49连接,第十引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-50连接,第十一引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-55连接,第十二引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-56连接,第十三引脚接地,第十五引脚与电压转换模块中的电源管理单元连接,具体与电源管理器u4的第四引脚连接,接收电源管理单元输出的供电电压va;寄存器u3的第八引脚接地,第九引脚置空,第十引脚和第十六引脚均与电压转换模块中的电源管理单元连接,具体与电源管理器u4的第四引脚连接,接收电源管理单元输出的供电电压va,寄存器u3的第十一引脚si与控制模块中控制器u1的引脚u1-57连接,寄存器u3的第十二引脚g#与控制模块中控制器u1的引脚u1-61连接,寄存器u3的第十三引脚rck与控制模块中控制器u1的引脚u1-46连接,寄存器u3的第十四引脚sck与控制模块中控制器u1的引脚u1-62连接。
116.扩展接口u10和寄存器u3连接为扩展输出电路,根据供电电压va工作,扩展控制器u1的功能,扩展接口u10可以连接外部元器件,例如小型单片机、plc等的io接口。
117.如图7所示为本实施例中大电流接口单元的电路原理图;大电流接口单元可以包括连接器j2和连接器j4;
118.所述连接器j2的第一引脚与电压转换模块连接,第二引脚接地,第三引脚和第四引脚均与所述控制模块连接,第五引脚分别与三极管q1的集电极和电阻r17的一端连接,所述电阻r17的另一端与所述电压转换模块连接,所述三极管q1的基极通过电阻r7与所述控制模块连接,发射极接地;
119.所述连接器j4的第二引脚和第十九引脚均与电压转换模块连接,第四引脚至第六引脚以及第十七引脚均与所述控制模块连接,第二十引脚与三极管q5的集电极连接,所述三极管q5的基极通过电阻r11与所述控制模块连接,发射极接地。
120.具体实现中,连接器j2的第一引脚与电压转换模块中的电源管理单元连接,具体与电源管理器u4的第四引脚连接,接收电源管理单元输出的供电电压va;第三引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-17连接,第四引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-16连接,电阻r17的另一端具体与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc,三极管q1的基极通过电阻r7与控制模块中控制器u1的引脚u1-15连接。
121.连接器j4的第一引脚和第十五引脚均接地,第二引脚和第十九引脚均与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc,第三引脚、第七至第十四引脚、第十六引脚和第十八引脚均置空,第四引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-26连接,第五引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-37连接,第六引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-36连接,第十七引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-38连接,三极管q5的基极通过电阻r11与控制模块中控制器u1的引脚u1-14连接。
122.连接器j2与三极管q1连接,连接器j4与三极管q5连接,形成稳定的功率放大电路,输出为开关量的电平信号,应用于外部器件的电流较大的信号接口。
123.如图8所示为本实施例中程序烧录单元的电路原理图;程序烧录单元可以包括:程序调试接口jp1、程序下载接口p1和数据通信单元p2;
124.所述程序调试接口jp1的第三引脚分别与所述程序下载接口p1和电阻r36的一端连接,所述电阻r36的另一端通过电阻r29接地,第七引脚和第八引脚均与所述控制模块连接,第九引脚和第十引脚均与所述电压转换模块连接;
125.所述程序下载接口p1的第一引脚与所述程序调试接口jp1连接,第三引脚和第四引脚均与所述控制模块连接,第五引脚与所述电压转换模块连接;
126.所述数据通信单元p2的第一引脚与所述电压转换模块连接,第三引脚至第五引脚均与所述控制模块连接。
127.具体实现中,程序调试接口jp1的第一引脚、第四引脚和第五引脚均置空,第二引脚和第六引脚均接地,第七引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-43连接,第八引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-42连接,第九引脚具体与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc,第十引脚与电压转换模块中的电源管理单元连接,具体与电源管理器u4的第四引脚连接,接收电源管理单元输出的供电电压va;
128.程序下载接口p1的第一引脚具体与程序调试接口jp1的第三引脚连接,第二引脚接地,第三引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-43连接,第四引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-42连接,第五引脚与电压转换模块中的电源管理单元连接,具体与电源管理器u4的第四引脚连接,接收电源管理单元输出的供电电压va;
129.数据通信单元p2的第一引脚与电压转换模块中的电源管理单元连接,具体与电源管理器u4的第四引脚连接,接收电源管理单元输出的供电电压va,第二引脚接地,第三引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-30连接,第四引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-29连接,第五引脚具体与控制模块中控制器u1的引脚u1-27连接。
130.程序调试接口jp1与单片机管脚进行连接,为数据调试提供接口,程序下载接口p1
与单片机管脚进行连接,为程序下载提供接口,数据通信单元p2与单片机管脚进行连接,为数据通信提供接口。
131.如图9所示为本实施例中输入输出单元的电路原理图;输入输出单元可以包括接口转换芯片u7和输入输出接口j7;
132.所述接口转换芯片u7的第五引脚与电压转换模块连接,第六引脚通过电阻r2与所述控制模块连接,第七引脚通过电阻r1与所述控制模块连接,第八引脚通过电阻r3与所述控制模块连接,第九引脚通过电阻r4与所述控制模块连接,第十引脚与所述控制模块连接,第十四引脚与所述输入输出接口j7连接。
133.具体实现中,接口转换芯片u7的第一引脚、第十一引脚至第十三引脚均接地,第二至第四引脚均置空,第五引脚与电压转换模块中的稳压单元连接,接收工作电压vcc,第六引脚通过电阻r2与控制模块中控制器u1的引脚u1-22连接,第七引脚通过电阻r1与控制模块中控制器u1的引脚u1-23连接,第八引脚通过电阻r3与控制模块中控制器u1的引脚u1-21连接,第九引脚通过电阻r4与控制模块中控制器u1的引脚u1-24连接,第十引脚与控制模块中控制器u1的引脚u1-25连接,第十四引脚与输入输出接口j7的第二引脚连接,输入输出接口j7的第一引脚和第三引脚均接地。
134.本实施例的通讯控制电路,不仅可以解决物流设备的控制器与其他物流设备的控制器之间的通讯问题,使设备之间交互运作信息,从而实现协同作业;还通过接口模块进一步实现对控制模块进行功能扩展、在控制模块与大电流外部元器件之间提供接口、给控制模块的程序下载、程序调试和数据通信提供接口以及给控制模块的数据输入和输出提供接口等功能,在原本实现目标设备与外部设备通讯的基础上,为目标设备本身增加了更多功能,以便适应更多应用场景的需要,该电路可以广泛应用。
135.实施例三
136.本实施例提出一种通讯控制装置,该通讯控制装置可以包括:
137.相互连接的电源和电路板,该电路板上设置有通讯控制电路。
138.其中,通讯控制电路的具体结构可以参照上述实施例,由于本实施例采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
139.需要说明,上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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