一种新型智能接口模块的制作方法

本技术公开了一种支持多种输入输出信号类型的可编程接口电路，属于智能接口，具体涉及一种新型智能接口模块。

背景技术：

1、目前，在计算机测控系统中输入输出接口模块的类型大多是单一品种，即使是一块接口卡其输入输出也是单独分开的固定不变的形式，输入输出的信号形式也是单一的。在自动测控系统中往往针对的对象是多变的，即使同一个系列的被测控对象其信号类型、输入输出的管脚定义也不同，需要能够任意变换的输入输出和信号形式的智能接口。

技术实现思路

1、实用新型目的：提供一种新型智能接口模块，解决上述提到的问题。

2、技术方案：一种新型智能接口模块，所述接口模块包括：对外接口、调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块、mcu模块和通讯接口；

3、所述调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块的两端均分别与所述对外接口和所述mcu模块连接；

4、所述通讯接口一端与所述mcu模块连接、另一端外接上位机。

5、在进一步的实施例中，所述对外接口设有多个接口，每个接口分别与所述调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块的一端连接。

6、在进一步的实施例中，所述调压模块的控制端口连接到所述mcu模块的脉宽调制pwm端口,通过接收不同的占空比控制其输出特定电压或高阻态信号，所述调压模块通过电子开关连接到所述对外接口其中一接口。

7、在进一步的实施例中，所述电阻模块通过串口连接到所述mcu模块，通过串行指令可以控制其输出特定的电阻值，并通过电子开关连接到所述对外接口其中一接口。

8、在进一步的实施例中，所述电源地模块通过电子开关连接到所述mcu模块，电子开关控制继电器的方式让输出触点连接到地或悬空，触点直接连接到所述对外接口其中一接口，该接口作为功率地或低电平信号发生器。

9、在进一步的实施例中，所述输入信号处理模块通过电子开关连接到所述对外接口其中一接口，处理完成的信号接入所述mcu模块的多功能接口，所述输入信号处理模块可接入开关信号、电压信号和频率信号；

10、所述信号输入处理模块包括：电压跟随器q1、滤波电容c1和钳位二极管d1后，所述电压跟随器q1的同相输入端同时与所述滤波电容c1的一端和所述钳位二极管d1的一端连接，所述滤波电容c1的另一端和所述钳位二极管d1的另一端接地且输入信号，所述电压跟随器q1的反相输入端与输出端连接且输出信号。

11、在进一步的实施例中，所述mcu模块的输入端口根据需要配置为开关信号采集功能或模拟信号采集功能或频率信号捕捉功能，所述mcu模块具备串行通信接口以控制所述电阻模块以及接入所述通讯接口的上位机通讯，所述mcu模块设有可编程输出端口以控制功能模块调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块的电子开关，所述mcu模块的脉宽调制pwm输出端口以控制调压模块输出不同电压。

12、在进一步的实施例中，所述通讯接口连接上位机和mcu模块，接受上位机指令并设定所述对外接口各端口功能，同时将mcu模块读取到的信号发送给上位机处理。

13、在进一步的实施例中，所述调压模块包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2、三极管q2、电压跟随器q3、mos管q1；

14、所述电阻r3的一端与所述mos管q1的源极连接且输入24v电压，所述电阻r3的另一端同时与所述mos管q1的栅极和所述三极管q2的集电极连接，所述mos管q1的漏极同时与所述电阻r1的一端和所述电阻r4的一端连接，所述电阻r4的另一端接地，所述三极管q2的基极同时与所述电阻r5的一端和所述电阻r6的一端连接，所述电阻r6的另一端接地，所述电阻r5的另一端输入连接所述mcu模块的脉宽调制pwm输出端口，所述三极管q2的发射极接地，所述电压跟随器q3的反相输入端输入电压且与输出端连接，所述电压跟随器q3的输出的与所述电容c1的一端连接，所述电容c1的另一端同时与所述电阻r1的一端和所述电阻r2的一端连接，所述电压跟随器q3的同相输入端同时与所述电阻r2的另一端和所述电容c2的一端连接，所述电容c2的另一端接地。

15、在进一步的实施例中，所述电源地模块包括：mos管q1、电阻r1、电阻r3、三极管q2、继电器ry1、电阻r2；所述电阻r1的一端与所述mos管q1的源极连接且输入24v电压，所述电阻r1的另一端同时与所述mos管q1的栅极和所述三极管q2的集电极连接，所述mos管q1的漏极与所述继电器ry1的触电开关端连接，所述继电器ry1的电源端和地端接地，所述继电器ry1的控制端连接电子开关，所述三极管q2的基极同时与所述电阻r2的一端和所述电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端接地，所述电阻r2的另一端输入连接所述对外接口，所述三极管q2的发射极接地。

16、有益效果：本实用新型公开了一种支持多种输入输出信号类型的可编程接口电路，属于智能接口技术领域，具体涉及一种新型智能接口模块，包括：对外接口、调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块、mcu模块和通讯接口；所述调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块的两端均分别与所述对外接口和所述mcu模块连接；所述通讯接口一端与所述mcu模块连接、另一端外接上位机，本实用新型通过电路组合和逻辑控制将一个对外端口控制成输入输出电压、开关、电阻、脉冲频率、接地等信号的智能接口模块。

技术特征：

1.一种新型智能接口模块，其特征在于，所述接口模块包括：对外接口、调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块、mcu模块和通讯接口；

2.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述对外接口设有多个接口，每个接口分别与所述调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块的一端连接。

3.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述调压模块的控制端口连接到所述mcu模块的脉宽调制pwm端口,通过接收不同的占空比控制其输出特定电压或高阻态信号，所述调压模块通过电子开关连接到所述对外接口其中一接口。

4.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述电阻模块通过串口连接到所述mcu模块，通过串行指令可以控制其输出特定的电阻值，并通过电子开关连接到所述对外接口其中一接口。

5.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述电源地模块通过电子开关连接到所述mcu模块，电子开关控制继电器的方式让输出触点连接到地或悬空，触点直接连接到所述对外接口其中一接口，该接口作为功率地或低电平信号发生器。

6.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述输入信号处理模块通过电子开关连接到所述对外接口其中一接口，处理完成的信号接入所述mcu模块的多功能接口，所述输入信号处理模块可接入开关信号、电压信号和频率信号；

7.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述mcu模块的输入端口根据需要配置为开关信号采集功能或模拟信号采集功能或频率信号捕捉功能，所述mcu模块具备串行通信接口以控制所述电阻模块以及接入所述通讯接口的上位机通讯，所述mcu模块设有可编程输出端口以控制功能模块调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块的电子开关，所述mcu模块的脉宽调制pwm输出端口以控制调压模块输出不同电压。

8.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述通讯接口连接上位机和mcu模块，接受上位机指令并设定所述对外接口各端口功能，同时将mcu模块读取到的信号发送给上位机处理。

9.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述调压模块包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2、三极管q2、电压跟随器q3、mos管q1；

10.根据权利要求1所述一种新型智能接口模块，其特征在于，所述电源地模块包括：mos管q1、电阻r1、电阻r3、三极管q2、继电器ry1、电阻r2；所述电阻r1的一端与所述mos管q1的源极连接且输入24v电压，所述电阻r1的另一端同时与所述mos管q1的栅极和所述三极管q2的集电极连接，所述mos管q1的漏极与所述继电器ry1的触电开关端连接，所述继电器ry1的电源端和地端接地，所述继电器ry1的控制端连接电子开关，所述三极管q2的基极同时与所述电阻r2的一端和所述电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端接地，所述电阻r2的另一端输入连接所述对外接口，所述三极管q2的发射极接地。

技术总结
本技术公开了一种支持多种输入输出信号类型的可编程接口电路，属于智能接口技术领域，具体涉及一种新型智能接口模块，包括：对外接口、调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块、MCU模块和通讯接口；所述调压模块、电阻模块、电源地模块、输入信号处理模块的两端均分别与所述对外接口和所述MCU模块连接；所述通讯接口连接所述MCU模块和外接上位机，本技术通过电路组合和逻辑控制将任一个对外端口控制成输入输出电压、开关、电阻、脉冲频率、接地等信号的智能接口模块。

技术研发人员：尤丽华,周小萌,蔡沈卫
受保护的技术使用者：无锡谱瑞欣测控技术有限公司
技术研发日：20221216
技术公布日：2024/1/12