一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路的制作方法

1.本实用新型涉控制电路领域，尤其涉及一种带恒流源驱动的隔离输入控制电路。


背景技术：

2.目前在自动化设备、传感器校准、光学仪器检测和标定等领域中应用，在该领域中的大多数设备都是采用多个外部控制器、传感器和电磁阀等电控器件进行组合的结构方式，为了满足控制需求，这种结构方式的设备均采用分布式控制的模式进行控制，当在分布式控制过程中，工作设备大多数不会设置有输出无效保护，当设备内部电路发生故障时，可能会出现无驱动输出的问题，若输出口驱动动作机构工作时也可能会造成一些破坏性的损害。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路。
4.本实用新型通过以下技术方案实现：
5.一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路，包括控制电路和电源电路，还包括usb接口电路、输入电路、脉冲驱动输出电路、恒流输出电路和oc输出电路，所述控制电路包括mcu，所述mcu分别连接电源电路、usb接口电路、输入电路、脉冲驱动输出电路、恒流输出电路和oc输出电路，所述oc输出电路包括npn三极管q1，所述npn三极管q1的基极分别连接电阻r10一端和mcu，npn三极管q1的发射极接地，集电极开路可以连接负载端，所述电阻r10另一端连接电源电路的电压输出端。
6.进一步的，所述oc输出电路有12路，12路oc输出电路分别与mcu连接。
7.进一步的，所述mcu型号为swm181cbt6。
8.进一步的，所述恒流输出电路包括bcr421uw6-7驱动芯片u2，所述驱动芯片u2的1引脚连接mcu、6引脚连接电阻r9一端，2引脚、3引脚和5引脚均连接恒流输出端，所述电阻r9另一端、驱动芯片u2的4引脚均接地。
9.进一步的，所述的恒流输出电路有4路，4路恒流输出电路分别连接mcu。
10.进一步的，所述输入电路为隔离输入电路，其中包括ps2801-4光耦合隔离器u1，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的1引脚连接电阻r1一端，2引脚连接电信号输入端，3引脚连接电阻r2一端，4引脚连接电信号输入端，5引脚连接电阻r3一端，6引脚连接电信号输入端，7引脚连接电阻r4一端，8引脚连接电信号输入端，所述电阻r1另一端、电阻r2另一端、电阻r3另一端、电阻r4另一端均连接电源电路的电压输出端，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的16引脚分别连接电阻r5一端、mcu的28引脚，14引脚分别连接电阻r6一端、mcu的27引脚，12引脚分别连接电阻r7一端、mcu的26引脚，10引脚分别连接电阻r8一端、mcu的22引脚，所述电阻r5另一端、电阻r6另一端、电阻r7另一端、电阻r8另一端分别连接电源电路的电压输出端，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的15引脚、13引脚、11引脚、9引脚均接地。
11.进一步的，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的2引脚连接发光二极管led1的正极，4
引脚连接发光二极管led2的正极，6引脚连接发光二极管led3的正极，8引脚连接发光二极管led4的正极，所述发光二极管led1、led2、led3 、led4的负极分别连接电信号输入端。
12.进一步的，所述隔离输入电路有2路，2路隔离输入电路分别与mcu连接。
13.本实用新型的有益效果：
14.1、采用mcu驱动输出，经过整流达到有效触发电平从而控制三极管开通，当mcu相关电路故障，不再产生脉冲输出，三极管截止，有效防止输出错误；
15.2、配置4路恒流输出电路，用于驱动led等需要恒流供电的设备；
16.3、信号输入电路采用光耦隔离，保护控制电路安全。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型提出的一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路的结构框图；
19.图2为本实用新型提出的一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路的恒流输出电路原理图；
20.图3为本实用新型提出的一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路的oc输出电路原理图；
21.图4为本实用新型提出的一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路的隔离输入电路原理图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
23.实施例1
24.如图1和图3，一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路，包括控制电路和电源电路，还包括usb接口电路、输入电路、脉冲驱动输出电路、恒流输出电路和oc输出电路，所述控制电路包括mcu，所述mcu分别连接电源电路、usb接口电路、输入电路、脉冲驱动输出电路、恒流输出电路和oc输出电路，所述oc输出电路包括npn三极管q1，所述npn三极管q1的基极分别连接电阻r10一端和mcu，npn三极管q1的发射极接地，集电极开路可以连接负载端，所述电阻r10另一端连接电源电路的电压输出端。
25.进一步的，所述mcu型号为swm181cbt6,为整个电路的主控芯片，控制电路通过swm181cbt6将输入信号和usb转串口的信号进行交互。
26.进一步的，所述oc输出电路有12路，12路oc输出电路分别与mcu连接，增加oc输出路数，提供脉冲驱动的功能性。
27.其中电源电路将供电电压转换为12v电源电压，之后采用xl2010稳压芯片将电压
转换为5v电源电压，5v电源电压通过ams1117-3.3降压芯片将5v电源电压转换为3.3v电源电压，12v电源电压、5v电源电压和3.3v电源电压均可用于该控制点路的供电，其中oc输出电路连接mcu后，由mcu传输驱动信号，经过整流达到有效触发电平从而控制三极管开通，用于负载的正常运作，其中usb接口电路通过ft230xs将usb协议转换为串口协议，后再通过ft230xs将已经转换好的信号传输至控制电路的mcu，用于接收控制信号。
28.所述的脉冲驱动输出电路采用光电耦合器和驱动mos管实现，输出隔离以及驱动功能。
29.实施例2
30.在实施例1的基础上，本实施例提出一种带恒流源驱动的隔离输入输出控制电路的具体电路原理。
31.进一步的，所述恒流输出电路包括bcr421uw6-7驱动芯片u2，所述驱动芯片u2的1引脚连接mcu、6引脚连接电阻r9一端，2引脚、3引脚和5引脚均连接恒流输出端，所述电阻r9另一端、驱动芯片u2的4引脚均接地，所述的恒流输出电路有4路，4路恒流输出电路分别连接mcu，采用4路恒流输出电路，用于驱动led等需要恒流供电的设备。
32.进一步的，所述输入电路为隔离输入电路，其中包括ps2801-4光耦合隔离器u1，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的1引脚连接电阻r1一端，2引脚连接电信号输入端，3引脚连接电阻r2一端，4引脚连接电信号输入端，5引脚连接电阻r3一端，6引脚连接电信号输入端，7引脚连接电阻r4一端，8引脚连接电信号输入端，所述电阻r1另一端、电阻r2另一端、电阻r3另一端、电阻r4另一端均连接电源电路的电压输出端，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的16引脚分别连接电阻r5一端、mcu的28引脚，14引脚分别连接电阻r6一端、mcu的27引脚，12引脚分别连接电阻r7一端、mcu的26引脚，10引脚分别连接电阻r8一端、mcu的22引脚，所述电阻r5另一端、电阻r6另一端、电阻r7另一端、电阻r8另一端分别连接电源电路的电压输出端，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的15引脚、13引脚、11引脚、9引脚均接地，该隔离输入电路采用ps2801-4光耦合隔离器对输入信号进行光谱转换，转换后的信号通过ps2801-4光耦合隔离器传输至控制电路，与mcu进行信号交互。
33.进一步的，所述ps2801-4光耦合隔离器u1的2引脚连接发光二极管led1的正极，4引脚连接发光二极管led2的正极，6引脚连接发光二极管led3的正极，8引脚连接发光二极管led4的正极，所述发光二极管led1、led2、led3 、led4的负极分别连接电信号输入端，在该电路中的每一个连接电信号输入端的支路上分别设置具有绿光的发光二极管，这些发光二极管用于提示作用，表示信号传输正常。
34.进一步的，所述隔离输入电路有2路，2路隔离输入电路分别与mcu连接，提供8通道信号输入，可同时输送8组信号，提高信号输入效率。
35.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。
36.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。