[發明專利]一種簡單高效繼電器矩陣板

無效

• 申請號: 201210100539.5
• 申請日: 2012-04-07
• 公開（公告）號: CN103365224A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李健
• 申請（專利權）人: 李爾汽車電子電器(上海)有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及電子產品技術領域，具體涉及一種基于串口及USB口可編程繼電器矩陣板卡。

背景技術：

現有的繼電器矩陣板卡多數是基于PCI總線或PXI總線的，使用要求較高，特別是對于汽車電子，其輸出通道較多，輸出的形式多樣，如PWM輸出，模擬量輸出，數字量輸出等。現有板卡多為未滿32路矩陣卡，為滿足測試需求需要安裝多塊矩陣卡，這不但增加費用，而且要求計算機或PXI機槽必須有足夠的插槽，對于建造一個完整測試系統增加冗余開銷，很不方便。

另現有板卡為各個廠商自制，一旦出現損壞，無法從市場上購買到同樣規格的器件進行更換，須將板卡寄回原廠商，不但維修費用高，而且時間較長，不利于生產，研發快速響應要求。

發明內容：

本發明的目的是提供一種簡單高效繼電器矩陣板，它與傳統的PCI或PXI總線相比，具有結構簡單，重量輕，體積小，可以單獨使用或級聯擴展等優點。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：它包含電源電路、USB接口電路、串口電路、MCU電路、驅動電路和繼電器陣列，USB接口電路、串口電路均與MCU電路連接，MCU電路通過SPI?IN接口與驅動電路連接，驅動電路分別與SPI?OUT接口、繼電器陣列連接，電源電路與USB接口電路、串口電路、MCU電路、驅動電路和繼電器陣列連接為其供電。

所述的驅動電路采用達林頓管ULN2803提高推動能力，同時起電路隔離作用，TVS管消除繼電器在斷電的瞬間產生的反向電動勢對其他元件有影響。

所述的繼電器陣列采用2*32，通過合理的通道選擇，滿足電阻測量的接入，電壓測量的接入，電流測量的接入。

本發明整個系統由單片機控制，實現同上位機的交互，同時控制驅動電路工作，通過SPI總線擴展，支持多路板卡級聯。通過計算機編程，可以快速控制任何一路通道，響應迅速。依靠單片機讀取上位機的指令，通過解析生成SPI總線控制指令，驅動繼電器工作，選擇繼電器陣列的通道。當單片機收到相應的指令，執行相應的設置，達到預設值。通過74HC595在不增加任何I/O口的條件下，通過級聯的方式，擴展控制路數。目前最多可以級聯八塊同樣的板卡，實現2*256或4*128路繼電器矩陣的選擇。

本發明具有以下有益效果：能夠單獨使用，不需要增加PCI或PXI插槽開銷；矩陣通道多，滿足絕大多數場合的要求；可以級聯使用，最多支持八塊板卡級聯，提供高達256路通道；所選器件常用，無需定制，造價便宜，維修方便，性能可靠。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖，

圖2為本發明的工作流程圖。

具體實施方式：

參照圖1-圖2，本具體實施方式采用以下技術方案：它包含電源電路1、USB接口電路2、串口電路3、MCU電路4、驅動電路5和繼電器陣列6，USB接口電路2、串口電路3均與MCU電路4連接，MCU電路4通過SPI?IN接口與驅動電路5連接，驅動電路5分別與SPI?OUT接口、繼電器陣列6連接，電源電路1與USB接口電路2、串口電路3、MCU電路4、驅動電路5和繼電器陣列6連接為其供電。

所述的驅動電路5采用達林頓管ULN2803提高推動能力，同時起電路隔離作用，TVS管消除繼電器在斷電的瞬間產生的反向電動勢對其他元件有影響。

所述的繼電器陣列6采用2*32，通過合理的通道選擇，滿足電阻測量的接入，電壓測量的接入，電流測量的接入。

本具體實施方式整個系統由單片機控制，實現同上位機的交互，同時控制驅動電路工作，通過SPI總線擴展，支持多路板卡級聯。通過計算機編程，可以快速控制任何一路通道，響應迅速。依靠單片機讀取上位機的指令，通過解析生成SPI總線控制指令，驅動繼電器工作，選擇繼電器陣列6的通道。當單片機收到相應的指令，執行相應的設置，達到預設值。通過74HC595在不增加任何I/O口的條件下，通過級聯的方式，擴展控制路數。目前最多可以級聯八塊同樣的板卡，實現2*256或4*128路繼電器矩陣的選擇。

本具體實施方式具有以下有益效果：能夠單獨使用，不需要增加PCI或PXI插槽開銷；矩陣通道多，滿足絕大多數場合的要求；可以級聯使用，最多支持八塊板卡級聯，提供高達256路通道；所選器件常用，無需定制，造價便宜，維修方便，性能可靠。

以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本發明的保護范圍內。