[發明專利]一種繼電器陣列控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201911342445.7
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111147046B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 馬國軒;鄧勇生;李建江;吳陽;李敏;羅晨曦
• 申請（專利權）人: 陜西電器研究所
• 主分類號: H03K3/012
• 分類號: H03K3/012;H03K3/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云;郭德忠

本發明公開了一種繼電器陣列控制裝置及方法，通過采用控制器的單元控制端序號、組控制端序號以及繼電器序號為D觸發器及繼電器進行編號，并且使用D觸發器作為控制保持裝置，實現了對繼電器的精確控制，提高了控制器的端口復用效率，降低了對控制器IO資源的占用、器件成本和布線難度，提高了控制裝置的可擴展性，增加一組繼電器，只需加一條板控制線，即可輕松實現裝置的擴展，同時提高了繼電器控制的靈活度。

技術領域

本發明屬于繼電器控制技術領域，具體涉及一種繼電器陣列控制裝置及方法。

背景技術

在線纜測試領域中，使用線纜測試儀可以實現對大型電纜束的各項特性例如導通電阻、絕緣、耐壓的高效測試。線纜測試儀主要原理是通過控制繼電器的通斷，將特定的線纜或線纜組接入特定的測試回路中，實現對線纜特性的測試。繼電器的數量決定了線纜測試儀可測電纜束的數量，因此大型的線纜測試儀中繼電器陣列的規模相應也是巨大的。巨大的繼電器陣列對于繼電器控制裝置要求較高。

傳統的繼電器控制模式是通過控制器的IO口驅動驅動器實現繼電器的閉合和斷開的，控制器IO口和繼電器為一一對應關系。這種方式雖然控制簡單，但是若繼電器陣列較大，則相應的IO口也線性增加，對控制器的資源占用較多，例如對于具有500線纜束測試能力的線纜測試儀，為保證線纜的單端測試能力，至少需要1000個繼電器來實現特定線纜的連接關系，也就需要1000個IO口進行控制，占用資源巨大。一種適用于掃描開關內部繼電器的陣列式控制裝置(專利號CN 104483876)，其對繼電器陣列的控制方式為通過將繼電器陣列按照行控制和列控制端的方式進行繼電器控制。這種方式雖然能夠一定程度減少控制器IO資源的要求，但是該控制裝置只能對陣列中特定一個節點進行控制，不能夠同時使多個節點狀態同時滿足被控要求，該裝置應用局限性較大。

綜上所述，現有技術主要存在控制器IO資源占用高、可拓展性差，繼電器控制不夠靈活等缺點。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種繼電器陣列控制裝置及方法，實現了對繼電器陣列中繼電器的靈活控制。

本發明提供的一種繼電器陣列控制裝置，包括控制器1、D觸發器3、繼電器驅動器8和繼電器9；所述D觸發器3具有多路輸入和輸出；其中，D觸發器3、繼電器驅動器8及繼電器9組成一個控制單元；所述控制器1的M個輸出引腳為單元控制端，所述控制器1的K個輸出引腳為組控制端，M和K為大于等于1的正整數；

所述控制器1的數據總線與每個D觸發器3的輸入端D之間傳輸控制數據；第m個單元控制端與第m個控制單元中的每個D觸發器3的使能端EN連接，第k個組控制端與每個控制單元中的第k個D觸發器3的時鐘脈沖端CLK連接，m為正整數且1≤m≤M，k為正整數且1≤k≤M；

所述D觸發器3與繼電器驅動器8一對一連接，所述D觸發器3的輸出端Q與繼電器驅動器8的輸入端之間通過數據總線傳輸控制數據；繼電器驅動器8的輸出端與至少一個繼電器9連接；

D觸發器3具有由單元控制端的序號及單元控制端的序號確定的唯一編號，繼電器9具有由單元控制端的序號、單元控制端的序號及該繼電器所連接的繼電器驅動器8中的序號確定的唯一編號；

所述控制器1根據指定的待控制繼電器的編號及狀態參數，計算出對應的D觸發器3的編號及控制數據，通過控制相應的單元控制端和組控制端的輸出電平，使D觸發器3將所述控制數據輸出至繼電器驅動器8實現對繼電器的控制。

進一步地，所述D觸發器3具有8位或16位的輸入和輸出。

進一步地，所述繼電器驅動器8為光耦或達林頓管。

進一步地，所述控制器1為單片機。

本發明提供的一種繼電器陣列控制方法，包括以下步驟：