一种0-10V调光输出端口并行扩展电路及其实现方法与流程

一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路及其实现方法
技术领域
1.本发明属于调光电路技术领域，具体涉及一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路及其实现方法。


背景技术：

2.在现代的电子技术领域中，随着智能照明应用的普及，对现有led调光控制技术的应用也突显重要。
3.目前智能照明控制系统中，较多场合采用0
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10v调光信号对现场灯具进行分组调光和控制，在实际应用中很多智能照明应用场合需要采用较多独立的0
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10v调光信号端口实现分组和单灯控制。
4.目前具备多路输出0
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10v调光信号的智能调光控制器方案大都采用微处理独立的pwm引脚来实现，但对于超过六路以上的独立pwm输出对应的微处理选型方案较少，在实际应用中，受到微处理独立pwm端口数量的限制无法实现端口数量的自由扩展。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路，具有应用灵活，可扩展性强，经济实用的特点。
6.本发明另一目的在于提供一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路的实现方法。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路，包括若干个控制信号串行扩展电路以及若干个与控制信号串行扩展电路相对应的输出转换电路，其中，控制信号串行扩展电路包括pwm调光驱动芯片u2，前一级pwm调光驱动芯片u2的5脚与后一级pwm调光驱动芯片u2的6脚连接，且位于首端的pwm调光驱动芯片u2的6脚与微处理器的i/o接口连接，pwm调光驱动芯片u2的1脚与对应输出转换电路的输入端连接，输出转换电路的输出端输出调光信号。
8.为了提供pwm输出所必须的电压，在本发明中进一步地，pwm调光驱动芯片u2的1脚还与电阻r3连接，pwm调光驱动芯片u2的2脚与电阻r2连接，pwm调光驱动芯片u2的3脚与电阻r1连接，电阻r1、电阻r2和电阻r3的另一端以及pwm调光驱动芯片u2的8脚均与电源正极连接，pwm调光驱动芯片u2的4脚与电源地相连接。
9.为了实现双运算放大器u1输入端阻抗匹配的作用，在本发明中进一步地，输出转换电路包括双运算放大器u1，双运算放大器u1的3脚为输入端，双运算放大器u1的3脚与电阻r6连接。
10.为了使得到的直流电压更平直，更理想，在本发明中进一步地，输出转换电路还包括二阶低通滤波电路，电阻r6的另一端与二阶低通滤波电路连接，二阶低通滤波电路包括电阻r4、电阻r5、电容c1和电容c2，其中，电阻r6的另一端分别与电阻r5和电容c2的一端连接，电阻r5的另一端分别与电阻r4和电容c1的一端连接，电容c1和电容c2的另一端分别与
电源地相连接，电阻r4的另一端与pwm调光驱动芯片u2的1脚连接。
11.为了双运算放大器u1的1脚输出电压为两倍的双运算放大器u1的3脚输入电压，在本发明中进一步地，双运算放大器u1的2脚分别与电阻r8和电阻r10的一端连接，电阻r8的另一端与电源地相连接，电阻r10的另一端分别与双运算放大器u1的1脚和5脚连接。
12.在本发明中进一步地，双运算放大器u1的8脚与电源正极连接，双运算放大器u1的4脚与电源负极连接。双运算放大器u1的6脚与双运算放大器u1的7脚连接，双运算放大器u1的7脚为输出端。
13.在本发明中进一步地，所述的一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路的实现方法，包括以下步骤：
14.(一)、位于首端的pwm调光驱动芯片u2的6脚与微处理器的i/o接口连接，实现单线调光传输信号的输入；
15.(二)、前一级pwm调光驱动芯片u2的5脚与后一级pwm调光驱动芯片u2的6脚连接，以此类推实现pwm输出信号的级联扩展；
16.(三)、pwm调光驱动芯片u2的1脚与对应输出转换电路的输入端连接，实现pwm调光信号的输入；
17.(四)、双运算放大器u1的7脚输出0
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10v调光信号。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、本发明每个输出转换电路都相对独立的与对应的控制信号串行扩展电路的输出端口相连接，实现了独立0
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10v调光输出端口数量的任意扩展能力；
20.2、本发明仅仅位于首端的pwm调光驱动芯片u2的6脚与微处理器的i/o接口连接，解决了现有技术中受到微处理器独立pwm端口数量的限制无法实现端口数量自由扩展的问题；
21.3、本发明具有应用灵活，可扩展性强，经济实用的特点，且电路即简单又能保证工作的稳定性和可靠性。
附图说明
22.图1为本发明的系统框图；
23.图2为本发明控制信号串行扩展电路的电路图；
24.图3为本发明输出转换电路的电路图；
25.图中：1、控制信号串行扩展电路；2、输出转换电路。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.请参阅图1
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3，本发明提供以下技术方案：一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路，包括若干个控制信号串行扩展电路1以及若干个与控制信号串行扩展电路1相对应的输出
转换电路2，其中，控制信号串行扩展电路1包括pwm调光驱动芯片u2，前一级pwm调光驱动芯片u2的5脚与后一级pwm调光驱动芯片u2的6脚连接，且位于首端的pwm调光驱动芯片u2的6脚与微处理器的i/o接口连接，pwm调光驱动芯片u2的1脚与对应输出转换电路2的输入端连接，输出转换电路2的输出端输出调光信号。
29.具体的，pwm调光驱动芯片u2的1脚还与电阻r3连接，pwm调光驱动芯片u2的2脚与电阻r2连接，pwm调光驱动芯片u2的3脚与电阻r1连接，电阻r1、电阻r2和电阻r3的另一端以及pwm调光驱动芯片u2的8脚均与电源正极连接，pwm调光驱动芯片u2的4脚与电源地相连接。
30.通过采用上述技术方案，电阻r1、电阻r2和电阻r3与电源正极连接起到输出上拉电阻作用，提供pwm输出所必须的电压。
31.具体的，输出转换电路2包括双运算放大器u1，双运算放大器u1的3脚为输入端，双运算放大器u1的3脚与电阻r6连接。
32.通过采用上述技术方案，通过电阻r6实现双运算放大器u1输入端阻抗匹配的作用。
33.具体的，双运算放大器u1的2脚分别与电阻r8和电阻r10的一端连接，电阻r8的另一端与电源地相连接，电阻r10的另一端分别与双运算放大器u1的1脚和5脚连接。
34.通过采用上述技术方案，通过电阻r8和电阻r10实现双运算放大器u1的1脚输出电压为两倍的双运算放大器u1的3脚输入电压。
35.具体的，双运算放大器u1的8脚与电源正极连接，双运算放大器u1的4脚与电源负极连接；双运算放大器u1的6脚与双运算放大器u1的7脚连接，双运算放大器u1的7脚为输出端。
36.实施例2
37.本实施例与实施例1不同之处在于：具体的，输出转换电路2还包括二阶低通滤波电路，电阻r6的另一端与二阶低通滤波电路，二阶低通滤波电路包括电阻r4、电阻r5、电容c1和电容c2，其中，电阻r6的另一端分别与电阻r5和电容c2的一端连接，电阻r5的另一端分别与电阻r4和电容c1的一端连接，电容c1和电容c2的另一端分别与电源地相连接，电阻r4的另一端与pwm调光驱动芯片u2的1脚连接。
38.通过采用上述技术方案，通过二阶低通滤波电路进行滤波，使得到的直流电压更平直，更理想。
39.进一步地，本发明所述的一种0
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10v调光输出端口并行扩展电路的实现方法，包括以下步骤：
40.(一)、位于首端的pwm调光驱动芯片u2的6脚与微处理器的i/o接口连接，实现单线调光传输信号的输入；
41.(二)、前一级pwm调光驱动芯片u2的5脚与后一级pwm调光驱动芯片u2的6脚连接，以此类推实现pwm输出信号的级联扩展；
42.(三)、pwm调光驱动芯片u2的1脚与对应输出转换电路2的输入端连接，实现pwm调光信号的输入；
43.(四)、双运算放大器u1的7脚输出0
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10v调光信号。
44.综上所述，本发明每个输出转换电路都相对独立的与对应的控制信号串行扩展电
路的输出端口相连接，实现了独立0
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10v调光输出端口数量的任意扩展能力；本发明仅仅位于首端的pwm调光驱动芯片u2的6脚与微处理器的i/o接口连接，解决了现有技术中受到微处理器独立pwm端口数量的限制无法实现端口数量自由扩展的问题；本发明具有应用灵活，可扩展性强，经济实用的特点，且电路即简单又能保证工作的稳定性和可靠性。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。