一种精密空调主板IO扩展板的制作方法

一种精密空调主板io扩展板
技术领域
1.本实用新型涉及精密空调主板扩展技术领域，具体是一种精密空调主板io 扩展板。


背景技术：

2.空调是指用人工手段，对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数进行调节和控制的设备。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括，制冷主机、水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气状态，使目标环境的空气参数达到一定的要求；
3.目前精密空调主板缺少扩展功能，为此发明人综合各类因素提出了一种精密空调主板io扩展板。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，传统的精密空调主板缺少扩展功能。
5.本实用新型提供如下技术方案：
6.一种精密空调主板io扩展板，该扩展板用于精密空调主控板扩展，该扩展板包括mcu控制模块、电源模块、模拟输入检测模块以及数字输入模块；
7.mcu控制模块通过主控板接口取电，并与主控板通信连接；
8.所述模拟输入检测模块包括4路电压采集单元以及6路ntc采集单元；
9.所述数字输入模块单独由24vac电源供电，并与mcu控制模块隔离，数字输入模块包括16路数字输入单元；
10.作为本实用新型的进一步方案：所述mcu控制模块采用stm32f030单片机，该单片机具有4kb ram，32kb flash，具备usart、adc以及最高主频48mhz。
11.作为本实用新型的再进一步方案：所述mcu控制模块包括mcu及控制电路，所述控制电路包括上电自复位电路、程序下载电路、存储电路、指示灯电路以及通信电路；
12.所述上电自复位电路由r95、c15组成，启动boot由r96下拉；
13.所述程序下载电路由r92、r93、r94、p15组成；
14.所述存储电路eeprom存储电路，eeprom存储电路由u17经过iic协议与mcu 通信实现存储功能；
15.所述指示灯电路包括d32以及d33，用于指示mcu运行状态，通信告警状态。
16.所述通信电路采用sp485een芯片实现485通信，d27、d28、d29采用tvs 管以及l1，l2采用滤波电感，能实现远距离信号传输，j1用于选择远距离传输时末端电阻；
17.作为本实用新型的再进一步方案：所述电源模块包括5vdc以及24vac，扩展板通过p16和p17接口引入5vdc，经过滤波电容c16、c17之后，通过u20 ldo 转换成3.3vdc，其中d31发光二极管用作电源指示灯；24vac电源通过p18单独去电，经可恢复保险r105后，直接用于数字输入电路；
18.作为本实用新型的再进一步方案：所述模拟输入模块包括电压采集输入模块以及ntc采集模块；所述模拟输入检测模块包括4路电压采集单元；4路电压采集单元中ai7至10采样值通过电阻比例分压直接被mcu采样。
19.作为本实用新型的再进一步方案：所述ntc采集模块包括6路ntc采集单元； 6路ntc采集单元中ai1至6的ntc采样值通过电阻分被mcu采样。
20.作为本实用新型的再进一步方案：所述数字输入模块包括16路数字输入单元；24vac电源经过电阻限流后，用于检测id1是否短接到g0，从而实现数字输入判定，在id1短接情况下，经过u1光耦隔离，后被mcu检测。
21.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
22.本实用新型扩展板，整板通过主板接口取电供mcu使用，并且与主控板采用 485通信方式，整个系统包含4路电压采集，6路ntc采集，16路数字输入，数字输入单独取24vac电并与mcu控制部分隔离，该板能完整扩展主板缺少的功能，满足控制系统设计需求。
附图说明
23.图1为一种精密空调主板io扩展板的结构框图。
24.图2为一种精密空调主板io扩展板中mcu控制电路图。
25.图3为一种精密空调主板io扩展板中通信电路图。
26.图4为一种精密空调主板io扩展板中电源电路图。
27.图5为一种精密空调主板io扩展板中6路ntc采集电路图。
28.图6为一种精密空调主板io扩展板中4路电压采集电路图。
29.图7为一种精密空调主板io扩展板中16路数字输入电路图。
30.图8为一种精密空调主板io扩展板的整板布局设计图。
具体实施方式
31.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.请参阅图1-8，一种精密空调主板io扩展板，该扩展板用于精密空调主控板扩展，基于stm32f030单片机开发设计，该单片机具有4kb ram，32kb flash，具备usart、adc,最高
主频48mhz。整个扩展板与主板采用通信方式实现扩展，简化走线的同时具备高可靠性；
35.该扩展板通过主板接口取电供mcu使用，并且与主控板采用485通信方式，整个系统包含4路电压采集，6路ntc采集，16路数字输入，数字输入单独取 24vac电并与mcu控制部分隔离，该板能完整扩展主板缺少的功能，满足控制系统设计需求
36.mcu控制模块包含mcu最小系统，程序下载电路，存储电路等组成，其中单片机上电自复位电路由r95、c15组成，启动boot由r96下拉，程序下载电路由r92、r93、r94、p15组成，eeprom存储电路由u17经过iic协议与mcu通信实现存储功能；控制电路包含两路led状态指示灯，d32、d33用于指示mcu运行状态，通信告警状态；
37.通信电路采用sp485een芯片实现485通信，d27、d28、d29采用tvs管以及l1，l2采用滤波电感，能实现远距离信号传输，j1用于选择远距离传输时末端电阻。
38.供电电路通过p16和p17接口引入5vdc经过滤波电容c16、c17之后，通过u20 ldo转换成3.3vdc，d31发光二极管用作电源指示灯。24vac通过p18 单独去电，经可恢复保险r105后，直接用于数字输入电路。
39.模拟输入电路分两部分，如图中ai1电路部分，ntc通过与r1分压之后，mcu 直接采样adc0，整个采样电压随ntc阻值变压而变化出对应值，ntc采样电路总共路。
40.图中ai7采样值可采用电流值和电压值，通过j2即可实现切换，采样值经过r5、 r7进行比例分压后，分压电压adc6直接被mcu采样，通过该方式即可实现信号采集该电路共4路。
41.数字输入共16路，24vac经过r28、r29限流电阻后，用于检测id1是否短接到g0，从而实现数字输入判定，在id1短接情况下，经过u1光耦隔离，后被单片机检测
42.整板布局pcb主要以接口进行分布，方便电气走线。
43.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。