一種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，提供一種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，所述工業(yè)控制主板包括：電源接口、液晶屏LVDS接口、液晶屏背光控制接口、顯示器VGA接口、PS/2鍵鼠接口、GPIO接口、USB接口、RJ45接口、COM收發(fā)電路和INTEL主控核心，所述電源接口、所述液晶屏LVDS接口、所述液晶屏背光控制接口、所述顯示器VGA接口、所述PS/2鍵鼠接口、所述GPIO接口、所述USB接口、所述RJ45接口、所述COM收發(fā)電路和所述INTEL主控核心集成在同一塊電路板中；所述COM收發(fā)電路包括RS232保護(hù)電路和/或RS485保護(hù)電路。本實(shí)用新型能夠提高各通信接口抗干擾性能的穩(wěn)定性、可靠性和有效性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)當(dāng)中，絕大部分的產(chǎn)品，都采用一個(gè)通用主板對(duì)通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換和(或)擴(kuò)展，并同時(shí)增加電磁抗干擾部件和電路的技術(shù)方案，以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求中對(duì)電磁干擾的抗干擾性能的要求，但是這種方案的缺陷在于:一、通過(guò)這種擴(kuò)展方式，內(nèi)部連接線繁多，走線復(fù)雜；二、內(nèi)部連線多，易導(dǎo)致電磁干擾在產(chǎn)品內(nèi)部的發(fā)射、傳導(dǎo)和擴(kuò)散，進(jìn)一步導(dǎo)致對(duì)電磁干擾的抗干擾性能的不穩(wěn)定。
[0003]例如，在消防系統(tǒng)工程的實(shí)際應(yīng)用中，消防控制室圖形顯示裝置作為消防系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，大多采用普通的工業(yè)控制主板甚至是通用的商業(yè)主板來(lái)搭建消防控制室圖形顯示裝置，以對(duì)消防系統(tǒng)的各種信息進(jìn)行顯示，其中，絕大部分的消防控制室圖形顯示裝置，其內(nèi)部都只是簡(jiǎn)單的用一個(gè)主板通過(guò)接口的擴(kuò)展，來(lái)增加抗干擾部件和電路，以達(dá)到通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的抗干擾性能，但是，通過(guò)這樣的擴(kuò)展，不僅內(nèi)部連接線繁多，走線復(fù)雜，而且抗干擾性能不穩(wěn)定。對(duì)于消防電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，有效、可靠的抵抗射頻電磁場(chǎng)輻射、射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾，已成為消防電子設(shè)備的通用要求，尤其是各個(gè)通信接口對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的有效、可靠的保護(hù)與抗干擾措施，更是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提出一種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，以解決工業(yè)控制主板中內(nèi)部連線復(fù)雜和電磁干擾的抗干擾性能不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，所述工業(yè)控制主板包括:電源接口、液晶屏LVDS接口、液晶屏背光控制接口、顯示器VGA接口、PS/2鍵鼠接口、GP1接口、USB接口、RJ45接口、COM收發(fā)電路和INTEL主控核心，所述電源接口、所述液晶屏LVDS接口、所述液晶屏背光控制接口、所述顯示器VGA接口、所述PS/2鍵鼠接口、所述GP1接口、所述USB接口、所述RJ45接口、所述COM收發(fā)電路和所述INTEL主控核心集成在同一塊電路板中；
[0006]所述COM收發(fā)電路包括RS232保護(hù)電路和/或RS485保護(hù)電路。
[0007]可選的，INTEL主控核心中的芯片NCT6106D的COM接口通過(guò)RS232電平轉(zhuǎn)換芯片的接收輸入管腳和發(fā)送輸出管腳連接RS232保護(hù)電路，RS232保護(hù)電路的另一端連接接線端子；
[0008]INTEL主控核心中的芯片NCT6106D的COM接口通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換芯片的A/B管腳連接RS485保護(hù)電路，RS485保護(hù)電路的另一端連接接線端子。
[0009]可選的，所述RS232保護(hù)電路，包括:
[0010]232接口芯片的TX接口分別與第一電感器LI的第一端子和第一電容器Cl的第一端子相連，第一電容器Cl的第二端子接地，第一電感器LI的第二端子分別與第三電容器C3的第一端子、第一電阻器Rl的第一端子以及三線共模濾波器SI的第一接口相連；
[0011]232接口芯片的RX接口分別與第二電感器L2的第一端子和第二電容器C2的第二端子相連，第二電容器C2的第一端子接地，第二電感器L2的第二端子分別與第三電容器C3的第二端子、第一電阻器Rl的第二端子以及三線共模濾波器SI的第二接口相連；第三電感器L3與三線共模濾波器SI的第三接口相連；
[0012]三線共模濾波器SI的第四接口與第一接線端子Jl的第一接口相連；
[0013]三線共模濾波器SI的第五接口分別與第二 TVS 二極管D2的第二端子、第三雙向TVS 二極管D3的第一端子、第二保險(xiǎn)絲FU2的第一端子相連，第三雙向TVS 二極管D3的第二端子接地；
[0014]三線共模濾波器SI的第六接口分別與第二雙向TVS 二極管D2的第一端子、第一雙向TVS 二極管Dl的第二端子、第一保險(xiǎn)絲FUl的第一端子相連，第一雙向TVS 二極管Dl的第一端子接地。
[0015]可選的，所述RS485保護(hù)電路，包括:
[0016]485接口芯片的485A接口分別與第四電感器L4的第一端子和第四電容器C4的第一端子相連，第四電容器C4的第二端子接地，第四電感器L4的第二端子分別與第六電容器C6的第一端子、第二電阻器R2的第一端子以及兩線共模濾波器S2的第一接口相連；
[0017]485接口芯片的485B接口分別與第五電感器L5的第一端子和第五電容器C5的第二端子相連，第五電容器C5的第一端子接地，第五電感器L5的第二端子分別與第六電容器C6的第二端子、第二電阻器R2的第二端子以及兩線共模濾波器S2的第二接口相連；
[0018]兩線共模濾波器S2的第三接口分別與第二雙向TVS 二極管D5的第一端子、第三雙向TVS 二極管D6的第二端子、第四保險(xiǎn)絲FU4的第一端子相連，第二雙向TVS 二極管D5的第二端子接地，第四保險(xiǎn)絲FU4的第二端子與第二接線端子J2的第一接口相連；
[0019]兩線共模濾波器S2的第四接口分別與第一雙向TVS 二極管D4的第一端子、第三雙向TVS 二極管D6的第一端子、第三保險(xiǎn)絲FU3的第一端子相連，第一雙向TVS 二極管D4的第二端子接地，第三保險(xiǎn)絲FU3的第二端子與第二接線端子J2的第二接口相連。
[0020]可選的，所述液晶屏背光控制接口連接液晶屏背光驅(qū)動(dòng)板，通過(guò)對(duì)液晶屏背光驅(qū)動(dòng)板的控制實(shí)現(xiàn)液晶屏背光的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)功能。
[0021 ] 可選的，所述顯示器VGA接口直接外接于帶VGA接口的顯示器，實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的傳送。
[0022]可選的，所述PS/2鍵鼠接口連接于帶PS/2接口的鍵盤(pán)和/或鼠標(biāo)。
[0023]可選的，所述USB接口連接于帶USB接口的外部設(shè)備。
[0024]可選的，所述RJ45接口連接于外部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0025]本實(shí)用新型提供的一種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種帶抗干擾電路設(shè)計(jì)接口，可靠性強(qiáng)和穩(wěn)定性高的以INTEL主控為核心的工業(yè)控制主板，通過(guò)針對(duì)RS232、RS485(RS422復(fù)用)等通信接口的電磁干擾的抗干擾設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)各個(gè)通信接口的電磁防護(hù)。通過(guò)將通信接口針對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的抗干擾電路和INTEL主控核心直接設(shè)計(jì)集成到同一塊主板上，省去了各個(gè)通信接口之間的連接線，接口電路之間各種電平信號(hào)的多次轉(zhuǎn)換，可以有效的降低產(chǎn)品成本，簡(jiǎn)化最終產(chǎn)品的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，有效的提高了最終產(chǎn)品的通信接口抗干擾性能的穩(wěn)定性、可靠性和有效性，簡(jiǎn)化了最終產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型提供的工業(yè)控制主板將電源接口、液晶屏LVDS接口、液晶屏背光控制接口、顯示器VGA接口、PS/2鍵鼠接口、GP1接口、USB接口、RJ45接口、COM收發(fā)電路和INTEL主控核心集成在同一塊主板中，在設(shè)計(jì)電路時(shí)加入針對(duì)電磁干擾的抗干擾保護(hù)電路，同時(shí)印刷電路板采用合理的元器件布局，規(guī)范的布線，以達(dá)到抵抗射頻電磁場(chǎng)輻射、射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾等的目的，同時(shí)使得主機(jī)板整體整潔美觀，保證了工業(yè)主板的穩(wěn)定性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板中RS232保護(hù)電路的電路圖；
[0028]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板中RS485保護(hù)電路的電路圖；
[0029]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板中COM收發(fā)電路的原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0031]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的抗干擾接口的工業(yè)控制主板包括:
[0032]電源接口 1、液晶屏LVDS接口 2、液晶屏背光控制接口 3、顯示器VGA接口 4、PS/2鍵鼠接口 5、GP10接口 6、USB接口 7、RJ45接口 8、C0M收發(fā)電路9和INTEL主控核心10，其特征在于，所述電源接口 1、所述液晶屏LVDS接口 2、所述液晶屏背光控制接口 3、所述顯示器VGA接口 4、所述PS/2鍵鼠接口 5、所述GP1接口 6、所述USB接口 7、所述RJ45接口 8、所述COM收發(fā)電路9和所述INTEL主控核心10集成在同一塊電路板中；
[0033]所述COM收發(fā)電路9包括RS232保護(hù)電路和/或RS485保護(hù)電路。
[0034]INTEL主控核心中的芯片NCT6106D的COM接口通過(guò)RS232電平轉(zhuǎn)換芯片的接收輸入管腳和發(fā)送輸出管腳連接RS232保護(hù)電路，RS232保護(hù)電路的另一端連接接線端子；INTEL主控核心中的芯片NCT6106D的COM接口通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換芯片的A/B管腳連接RS485保護(hù)電路，RS485保護(hù)電路的另一端連接接線端子。具體的，COM收發(fā)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)COM接口的數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)功能，由主控核心的輸入/輸出芯片NCT6106D上的COM接口擴(kuò)展出來(lái)，COM接口連接RS232電平轉(zhuǎn)換芯片，則擴(kuò)展出的就是RS232接口，COM接口連接RS485電平轉(zhuǎn)換芯片，則擴(kuò)展出來(lái)的就是RS485接口。RS232的保護(hù)電路在RS232電平轉(zhuǎn)換芯片的接收輸入管腳和發(fā)送輸出管腳與接口端子之間，RS485的保護(hù)電路在RS485電平轉(zhuǎn)換芯片的A/B管腳與接口端子之間。
[0035]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板中RS232保護(hù)電路的電路圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板中RS485保護(hù)電路的電路圖。如圖2和圖3所示，所述RS232保護(hù)電路，包括:
[0036]232接口芯片的TX接口分別與第一電感器LI的第一端子和第一電容器Cl的第一端子相連，第一電容器Cl的第二端子接地，第一電感器LI的第二端子分別與第三電容器C3的第一端子、第一電阻器Rl的第一端子以及三線共模濾波器SI的第一接口相連；
[0037]232接口芯片的RX接口分別與第二電感器L2的第一端子和第二電容器C2的第二端子相連，第二電容器C2的第一端子接地，第二電感器L2的第二端子分別與第三電容器C3的第二端子、第一電阻器Rl的第二端子以及三線共模濾波器SI的第二接口相連；第三電感器L3與三線共模濾波器SI的第三接口相連；
[0038]三線共模濾波器SI的第四接口與第一接線端子Jl的第一接口相連；
[0039]三線共模濾波器SI的第五接口分別與第二雙向TVS 二極管D2的第二端子、第三雙向TVS 二極管D3的第一端子、第二保險(xiǎn)絲FU2的第一端子相連，第三雙向TVS 二極管D3的第二端子接地；
[0040]三線共模濾波器SI的第六接口分別與第二雙向TVS 二極管D2的第一端子、第一雙向TVS 二極管Dl的第二端子、第一保險(xiǎn)絲FUl的第一端子相連，第一雙向TVS 二極管Dl的第一端子接地。
[0041]在上述方案中，SI和與SI的1、2腳相連接的L1/L2及232tx與GND之間的Cl和232RX與GND之間的C2構(gòu)成共模濾波器，SI的1/2腳之間的C3和Rl構(gòu)成差模濾波部分，同時(shí)SI第3腳連接的L3也起到一定的差模濾波作用。
[0042]所述RS485保護(hù)電路,包括:
[0043]485接口芯片的485A接口分別與第四電感器L4的第一端子和第四電容器C4的第一端子相連，第四電容器C4的第二端子接地，第四電感器L4的第二端子分別與第六電容器C6的第一端子、第二電阻器R2的第一端子以及兩線共模濾波器S2的第一接口相連；
[0044]485接口芯片的485B接口分別與第五電感器L5的第一端子和第五電容器C5的第二端子相連，第五電容器C5的第一端子接地，第五電感器L5的第二端子分別與第六電容器C6的第二端子、第二電阻器R2的第二端子以及兩線共模濾波器S2的第二接口相連；
[0045]兩線共模濾波器S2的第三接口分別與第二雙向TVS 二極管D5的第一端子、第三雙向TVS 二極管D6的第二端子、第四保險(xiǎn)絲FU4的第一端子相連，第二雙向TVS 二極管D5的第二端子接地，第四保險(xiǎn)絲FU4的第二端子與第二接線端子J2的第一接口相連；
[0046]兩線共模濾波器S2的第四接口分別與第一雙向TVS 二極管D4的第一端子、第三雙向TVS 二極管D6的第一端子、第三保險(xiǎn)絲FU3的第一端子相連，第一雙向TVS 二極管D4的第二端子接地，第三保險(xiǎn)絲FU3的第二端子與第二接線端子J2的第二接口相連。
[0047]在上述方案中，S2和與S2的1、2腳相連接的L4/L5及485A與GND之間的C4和485B與GND之間的C5構(gòu)成共模濾波器，S2的1/2腳之間的C6和R2構(gòu)成差模濾波部分。
[0048]其中，在將兩個(gè)RS485接口通過(guò)內(nèi)部跳線設(shè)置為RS422的方式進(jìn)行工作時(shí)，RS485保護(hù)電路仍然能起到同樣的保護(hù)和抗干擾的作用。
[0049]其中，電源接口 I同INTEL主控核心10相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)主板的電源供電，其提供的電源除了向INTEL主控核心10供電外，同時(shí)還向液晶屏LVDS接口 2、液晶屏背光控制接口3、顯示器VGA接口 4、PS/2鍵鼠接口 5、GP10接口 6、USB接口 7、RJ45接口 8和COM收發(fā)電路9等提供電力供應(yīng)。液晶屏LVDS接口 2同INTEL主控核心10相連，通過(guò)INTEL主控核心10的LVDS接口電路的控制，與液晶屏的LVDS接口直接相連，用于傳輸液晶屏顯示數(shù)據(jù)等等相關(guān)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶屏的顯示數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)的傳送。液晶屏背光控制接口 3同INTEL主控核心10相連，主要用于連接液晶屏背光驅(qū)動(dòng)板，通過(guò)對(duì)其的控制實(shí)現(xiàn)液晶屏背光的開(kāi)關(guān)和亮度調(diào)節(jié)功能。具體的，液晶屏背光控制接口 3連接液晶屏背光驅(qū)動(dòng)板，通過(guò)對(duì)液晶屏背光驅(qū)動(dòng)板的控制實(shí)現(xiàn)液晶屏背光的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)功能。顯示器VGA接口 4同INTEL主控核心10相連，可直接外接VGA接口的顯示器，實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的傳送，也可用于工廠內(nèi)部的生產(chǎn)測(cè)試。PS/2鍵鼠接口 5同INTEL主控核心10相連，用于連接于帶PS/2接口的鍵盤(pán)和/或鼠標(biāo)。GP1接口 6同INTEL主控核心10相連，可實(shí)現(xiàn)通用I/O接口的數(shù)據(jù)收發(fā)，也可用于模擬多種通信接口，如IIC、SPI等數(shù)據(jù)總線的通信，進(jìn)行通信接口的擴(kuò)展。USB接口7同INTEL主控核心10相連，可連接于采用USB接口的外部設(shè)備，如采用USB接口的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、存儲(chǔ)器，也可用于連接觸摸屏的驅(qū)動(dòng)板等，且不僅限于此。RJ45接口 8同INTEL主控核心10相連，用于連接外部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。所述COM收發(fā)電路9供RS232總線、RS485 (RS422復(fù)用)總線接口的外部設(shè)備接入，其傳輸線常布設(shè)于有大量電磁干擾的場(chǎng)所，因此極易受到各種電磁干擾的侵襲，故必須在各總線接口處設(shè)計(jì)用于濾除各種干擾的抗干擾電路。所述COM收發(fā)電路9實(shí)現(xiàn)對(duì)COM接口的數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)功能，該控制單元將TTL電平的COM數(shù)據(jù)接口根據(jù)需要，通過(guò)隔離后轉(zhuǎn)換為RS232的3線接口和RS422接口(RS422接口通過(guò)內(nèi)設(shè)的跳帽端子，可將RS422分解為占用2個(gè)COM 口的RS485進(jìn)行應(yīng)用)，其中還包含了 RS232抗干擾電路及RS422 (RS485復(fù)用)抗干擾電路。INTEL主控核心10可以通過(guò)INTEL CPU系列芯片及相應(yīng)的南北橋功能電路等核心部件，如D2550/D2600/D2700/D2800搭配南橋芯片匪10/ICH8等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0050]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板中COM收發(fā)電路的原理示意圖。如圖4所示，RS232保護(hù)電路包括針對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的抗干擾電路，該電路首先采用光電隔離方式，將RS232的收發(fā)同主控核心進(jìn)行電氣隔離，光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。并且針對(duì)RS232進(jìn)行抗干擾的電路包括接口處的可自恢復(fù)保險(xiǎn)絲用于防止電路的短路，隨后收、發(fā)數(shù)據(jù)線對(duì)地，以及收、發(fā)數(shù)據(jù)線之間的雙向TVS 二極管實(shí)現(xiàn)對(duì)接口的靜電放電和電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的吸收和保護(hù)，在電路中的采用的三線共模濾波器，配合后續(xù)的電感、電容，組成差模濾波器和共模濾波器，對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、電快速瞬變脈沖群等電磁干擾中的差模分量和共模干擾部分進(jìn)行吸收和濾除，同時(shí)，信號(hào)電路中的隔離電路也起到對(duì)干擾的濾除作用，它們組合在一起，對(duì)上述電磁干擾實(shí)現(xiàn)了抗干擾的功能。RS485保護(hù)電路包括針對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的抗干擾電路，該電路首先采用光電隔離方式，將RS485的收發(fā)同主控核心進(jìn)行電氣隔離，光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。并且針對(duì)RS422(RS485復(fù)用)進(jìn)行抗干擾的電路包括接口處的可自恢復(fù)保險(xiǎn)絲用于防止電路的短路，隨后收、發(fā)數(shù)據(jù)線對(duì)地，以及收、發(fā)數(shù)據(jù)線之間的雙向TVS 二極管實(shí)現(xiàn)對(duì)接口的靜電放電和電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的吸收和保護(hù)，在電路中的采用的兩線共模濾波器，配合后續(xù)的電感、電容，組成差模濾波器和共模濾波器，對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、電快速瞬變脈沖群等電磁干擾中的差模分量和共模干擾部分進(jìn)行吸收和濾除，同時(shí)，信號(hào)電路中的隔離電路也起到對(duì)干擾的濾除作用，它們組合在一起，對(duì)上述電磁干擾實(shí)現(xiàn)了抗干擾的功能。當(dāng)RS485被設(shè)置為RS422方式進(jìn)行工作時(shí)，上述抗干擾電路仍然能起到同樣的作用。針對(duì)通信接口 RS232、RS422(RS485復(fù)用)且不僅限于此所述的各種通信接口和的和INTEL主控核心直接設(shè)計(jì)集成到同一塊主板上。上述且不僅限于此的各種通信接口具有針對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群以及浪涌(沖擊)等電磁干擾的抗干擾電路。
[0051]為了實(shí)現(xiàn)針對(duì)電磁干擾的抗干擾性能，RS232保護(hù)電路和RS485保護(hù)電路不僅只適用于RS485、RS422電路，由于CAN總線和RS485總線都是屬于差分類(lèi)型的總線，它們的保護(hù)電路和方式相差不大，只需要針對(duì)CAN總線的電氣特性，略作電路參數(shù)的調(diào)整，即可適用于CAN總線，進(jìn)行相應(yīng)的射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的抗干擾。例如，在消防系統(tǒng)工程的實(shí)際應(yīng)用中，COM收發(fā)電路9提供RS232總線、RS485(RS422)總線協(xié)議的火警自動(dòng)報(bào)警控制器接入，其傳輸線常布設(shè)于有大量電磁干擾的場(chǎng)所，因此極易受到各種電磁干擾的侵襲，故必須在各總線接口處設(shè)計(jì)用于濾除各種干擾的抗干擾電路。
[0052]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的工業(yè)控制主板采用標(biāo)準(zhǔn)的min1-1TX結(jié)構(gòu)尺寸，大小為17cmX17cm,同時(shí)各固定孔孔徑和位置也完全依照min1-1TX主板的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的工業(yè)控制主板可同時(shí)支持WINDOWS XP/WIN7/LINUX等操作系統(tǒng)的運(yùn)行。
[0053]本實(shí)施例提供的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種帶抗干擾電路設(shè)計(jì)接口，可靠性強(qiáng)和穩(wěn)定性高的以INTEL主控為核心的工業(yè)控制主板，通過(guò)針對(duì)RS232、RS485 (RS422復(fù)用)等通信接口的電磁干擾的抗干擾設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)各個(gè)通信接口的電磁防護(hù)。通過(guò)將通信接口針對(duì)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾的抗干擾電路和INTEL主控核心直接設(shè)計(jì)集成到同一塊主板上，省去了各個(gè)通信接口之間的連接線，接口電路之間各種電平信號(hào)的多次轉(zhuǎn)換，可以有效的降低產(chǎn)品成本，簡(jiǎn)化最終產(chǎn)品的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，有效的提高了最終產(chǎn)品的通信接口抗干擾性能的穩(wěn)定性、可靠性和有效性，簡(jiǎn)化了最終產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型提供的工業(yè)控制主板將電源接口、液晶屏LVDS接口、液晶屏背光控制接口、顯示器VGA接口、PS/2鍵鼠接口、GP1接口、USB接口、RJ45接口、COM收發(fā)電路和INTEL主控核心集成在同一塊主板中，在設(shè)計(jì)電路時(shí)加入針對(duì)電磁干擾的抗干擾保護(hù)電路，同時(shí)印刷電路板采用合理的元器件布局，規(guī)范的布線，以達(dá)到抵抗射頻電磁場(chǎng)輻射、射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌(沖擊)等電磁干擾等的目的，同時(shí)使得主機(jī)板整體整潔美觀，保證了工業(yè)主板的穩(wěn)定性。
[0054]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，包括:電源接口、液晶屏LVDS接口、液晶屏背光控制接口、顯示器VGA接口、PS/2鍵鼠接口、GP1接口、USB接口、RJ45接口、COM收發(fā)電路和INTEL主控核心，其特征在于，所述電源接口、所述液晶屏LVDS接口、所述液晶屏背光控制接口、所述顯示器VGA接口、所述PS/2鍵鼠接口、所述GP1接口、所述USB接口、所述RJ45接口、所述COM收發(fā)電路和所述INTEL主控核心集成在同一塊電路板中； 所述COM收發(fā)電路包括RS232保護(hù)電路和/或RS485保護(hù)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于: INTEL主控核心中的芯片NCT6106D的COM接口通過(guò)RS232電平轉(zhuǎn)換芯片的接收輸入管腳和發(fā)送輸出管腳連接RS232保護(hù)電路，RS232保護(hù)電路的另一端連接接線端子； INTEL主控核心中的芯片NCT6106D的COM接口通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換芯片的A/B管腳連接RS485保護(hù)電路，RS485保護(hù)電路的另一端連接接線端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于，所述RS232保護(hù)電路，包括: 232接口芯片的TX接口分別與第一電感器LI的第一端子和第一電容器Cl的第一端子相連，第一電容器Cl的第二端子接地，第一電感器LI的第二端子分別與第三電容器C3的第一端子、第一電阻器Rl的第一端子以及三線共模濾波器SI的第一接口相連； 232接口芯片的RX接口分別與第二電感器L2的第一端子和第二電容器C2的第二端子相連，第二電容器C2的第一端子接地，第二電感器L2的第二端子分別與第三電容器C3的第二端子、第一電阻器Rl的第二端子以及三線共模濾波器SI的第二接口相連；第三電感器L3與三線共模濾波器SI的第三接口相連； 三線共模濾波器SI的第四接口與第一接線端子Jl的第一接口相連； 三線共模濾波器SI的第五接口分別與第二雙向TVS 二極管D2的第二端子、第三雙向TVS 二極管D3的第一端子、第二保險(xiǎn)絲FU2的第一端子相連，第三雙向TVS 二極管D3的第二端子接地； 三線共模濾波器SI的第六接口分別與第二雙向TVS 二極管D2的第一端子、第一雙向TVS 二極管Dl的第二端子、第一保險(xiǎn)絲FUl的第一端子相連，第一雙向TVS 二極管Dl的第一端子接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于，所述RS485保護(hù)電路，包括: 485接口芯片的485A接口分別與第四電感器L4的第一端子和第四電容器C4的第一端子相連，第四電容器C4的第二端子接地，第四電感器L4的第二端子分別與第六電容器C6的第一端子、第二電阻器R2的第一端子以及兩線共模濾波器S2的第一接口相連； 485接口芯片的485B接口分別與第五電感器L5的第一端子和第五電容器C5的第二端子相連，第五電容器C5的第一端子接地，第五電感器L5的第二端子分別與第六電容器C6的第二端子、第二電阻器R2的第二端子以及兩線共模濾波器S2的第二接口相連； 兩線共模濾波器S2的第三接口分別與第二雙向TVS 二極管D5的第一端子、第三雙向TVS 二極管D6的第二端子、第四保險(xiǎn)絲FU4的第一端子相連，第二雙向TVS 二極管D5的第二端子接地，第四保險(xiǎn)絲FU4的第二端子與第二接線端子J2的第一接口相連； 兩線共模濾波器S2的第四接口分別與第一雙向TVS 二極管D4的第一端子、第三雙向TVS 二極管D6的第一端子、第三保險(xiǎn)絲FU3的第一端子相連，第一雙向TVS 二極管D4的第二端子接地，第三保險(xiǎn)絲FU3的第二端子與第二接線端子J2的第二接口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于，所述液晶屏背光控制接口連接液晶屏背光驅(qū)動(dòng)板，通過(guò)對(duì)液晶屏背光驅(qū)動(dòng)板的控制實(shí)現(xiàn)液晶屏背光的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于，所述顯示器VGA接口直接外接于帶VGA接口的顯示器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于，所述PS/2鍵鼠接口連接于帶PS/2接口的鍵盤(pán)和/或鼠標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于，所述USB接口連接于帶USB接口的外部設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶抗干擾接口的工業(yè)控制主板，其特征在于，所述RJ45接口連接于外部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204117569SQ201420635069
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】王哲龍 申請(qǐng)人:中興威視(大連)科技發(fā)展有限公司