一种数字输出接口电路的制作方法

【技术领域】

本申请涉及信号传输领域，尤其涉及一种数字输出接口电路。

背景技术：

基于国际标准profibus现场总线技术，是一种多主从式结构的现场总线，具有以下的特点：(1)、可预测的实时性：由于profibus技术是采用主从轮询方式，从站不能主动发送数据，所以可以完全避免碰撞，每个站的最大的等待时间都可预测，具有极强的实时性。(2)、高可靠性：可预测的实时性本身就保证了可靠性，另外profibus技术是基于可靠连接的一种通信方式，再结合主站主动请求的方式，任何一级出现的错误都可以通过诊断在确定的时间内传送上来，具有较高的可靠性。对于输出型模块，还提供了错误处理策略，使模块上电初始化和通信中断或错误时，模块将按照组态时设定的默认输出值进行输出，确保整个系统的安全。(3)、高速：系统的波特率支持从9600到12m，完全可以满足对速度的要求。(4)、易用性：profibus总线协议的物理层采用485总线作为传输介质，只有两根线，10m速率下每段线路最长可以达到300米，如果采用较低的波特率则距离还可以加长，再加上功能强大的组态工具，使得整个系统的连接变得十分简单，另外模块支持波特率自适应功能，波特率可以动态更改，使用十分方便。(5)、灵活性：系统采用可变的配置方式，规模可大可小，可以适应各种不同系统的要求。

profibus现场总线技术通常配备有link模块配合i/o模块进行工作，i/o模块有根据其用途和规模分为多种。常规的i/o模块结构简单，在使用过程中输出数据易产生信号波动，输出控制易受输入端的影响随之发生改变，造成传输错误。

技术实现要素：

针对上述提到的现有技术中的i/o模块在使用过程中输出数据易产生信号波动，输出控制易受输入端的影响随之发生改变的问题，本申请提供一种数字输出接口电路，其采用锁存器配合光耦以及三极管的形式，可最大程度上减小输出数据的信号波动，将输出锁存在已建立的数据电平上。

本申请为解决其技术问题所采用的技术方案：

一种数字输出接口电路，所述数字输出接口电路包括输入接口、第一锁存器、第二锁存器、8个光耦单元、8个开关管、8个继电器单元、输出接口以及电源输入部分，所述第一锁存器的输入端连接在输入接口上，所述光耦单元的输入端与第一锁存器的一个输出端连接，所述开关管的公开控制端连接在光耦单元的输出端上，开关管的输出端连接在继电器单元的输入端上，所述继电器单元的输出端连接在第二锁存器的一个输入端和输出接口上，所述第二锁存器的输出端连接在输入接口上，电源输入部分用于供电。

所述第一锁存器和第二锁存器采用型号为74hc573的锁存器。

所述光耦单元的输入端与第一锁存器的一个输出端之间串联连接有限流电阻，所述限流电阻选用阻值为1kω电阻。

所述开关管采用三极管，三极管采用型号为bc817的npn型三极管，三极管的基极连接在光耦单元的输出端上，三极管的集电极连接在继电器单元的输入端上。

所述继电器单元包括继电器、整流二极管以及滤波电容，所述整流二极管的阳极与三极管的集电极连接，整流二极管的阴极连接在电源单元上，继电器的第一输入端也连接在电源单元上，继电器的第二输入端连接在整流二极管的阳极上，滤波电容并联连接于继电器的两端。

所述输入接口的24v电源接口于电源输入部分连接，24v电源接口上连接有保险丝f01和滤波电容组。

本申请的有益效果在于，本申请采用锁存器配合光耦以及三极管的电路设计方式，可最大程度上减小传输中电压波动，降低传输错误的产生。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

【附图说明】

图1为本申请的电路方框图。

图2为本申请原理图(附图中的字体和标记太小，不够清晰，下面将图2分成多块子电路图进行展示，图2仅作整体展示之用)。

图3为本申请输入接口单元部分电路原理图。

图4为本申请第一锁存器单元电路原理图。

图5为本申请第二锁存器单元电路原理图。

图6为本申请的光耦单元与三极管的电路连接原理图。

图7为本申请的继电器单元的电路原理图。

图8为本申请输出接口单元部分电路原理图。

图9为本申请中电源输入部分电路原理图。

图10为本申请中电源退耦部分电路原理图。

【具体实施方式】

本实施例为本申请优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本申请保护范围之内。

请结合参看附图1至附图10，本申请主要包括输入接口、第一锁存器、第二锁存器、8个光耦单元、8个开关管、8个继电器单元、输出接口以及电源输入部分，所述第一锁存器的输入端连接在输入接口上，所述光耦单元的输入端与第一锁存器的一个输出端连接，所述开关管的公开控制端连接在光耦单元的输出端上，开关管的输出端连接在继电器单元的输入端上，所述继电器单元的输出端连接在第二锁存器的一个输入端和输出接口上，所述第二锁存器的输出端连接在输入接口上，电源输入部分用于供电。

本实施例中，输入接口的输出端与第一锁存器的片选端(或称为使能端)连接，输出片选信号给第一锁存器，控制其工作，请参看附图4和附图5，本实施例中，p3.4为第一锁存器的片选端(或称为使能端)，控制信号输出，p3.4＝1(即高电平)输出端(即q端)信号输出，p3.4＝0(即低电平)输出端(即q端)信号锁存；

p3.3为第二锁存器的片选端(或称为使能端)，控制诊断信号，p3.3＝0(即低电平)输入端(即d端)输入诊断信号，p3.3＝1(即高电平)呈高阻，输入端(即q端)断开。

本实施例中，输入接口采用48pin接口，用于连接控制器、24v电源、vcc电源和接地，本实施例中，通过输入接口输入24v电源给本申请进行供电。

本实施例中，所述第一锁存器和第二锁存器采用型号为74hc573的锁存器。

本实施例中，8个光耦单元的电路结构相同，请参看附图6，附图中以其一光耦单元为例对其进行说明，光耦单元u3的输入端与第一锁存器的一个输出端之间串联连接有限流电阻r3，本实施例中，光耦单元u3选用型号为hmha28的光耦，所述限流电阻r3选用阻值为1kω电阻。

本实施例中，开关管的电路结构相同，请参看附图6，附图中以其一开关管为例对其进行说明，开关管采用三极管q1，三极管q1采用型号为bc817的npn型三极管，三极管q1的基极连接在光耦单元u3的输出端上，三极管q1的集电极连接在继电器单元的输入端上。

本实施例中，继电器单元的电路结构相同，请参看附图7，附图中以其一继电器为例对其进行说明，所继电器单元包括rly1、整流二极管d2以及滤波电容c10，所述整流二极管d2的阳极与三极管q1的集电极连接，整流二极管d2的阴极连接在电源单元上，继电器rly1的第一输入端也连接在电源单元上，继电器rly1的第二输入端连接在整流二极管d2的阳极上，滤波电容c10并联连接于继电器rly1的两端。

本实施例中，请参看附图8，输出接口采用24pin接口，8个继电器单元的输出端分别与输出接口连接，进行信号输出。请参看附图9和附图10，输入接口的24v电源接口于电源输入部分连接，24v电源接口上连接有保险丝f01和滤波电容组，输入接口的vdd电源端连接有退耦电容组(退耦电容也叫去耦电容，退耦电容并接于电路正负极之间，可防止电路通过电源形成的正反馈通路而引起的寄生振荡)。

本申请采用锁存器配合光耦以及三极管的电路设计方式，可最大程度上减小传输中电压波动，降低传输错误的产生。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。