本實用新型涉及防呆保護提示技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本實用新型涉及一種防呆保護模塊、及配置有該種防呆保護模塊的自動化機臺。

背景技術(shù)：

對于自動化機臺，操作人員在手動配合過程中難免會出現(xiàn)誤操作，從而可能因此造成產(chǎn)品受損、儀器破壞，甚至還會威脅到操作人員的人身安全，為此，自動化機臺通常設(shè)置有防呆保護電路，以提示操作人員相關(guān)操作是否正確，并在誤操作時控制機臺的PLC停止運行，起到保護作用。

防呆保護電路主要包括霍爾傳感器，通過霍爾傳感器對磁場的感應(yīng)觸發(fā)防呆提示?，F(xiàn)有的防呆保護電路在霍爾傳感器與PLC之間未設(shè)置驅(qū)動電路，因此，不能實現(xiàn)PLC電路與TTL電路的兼容，這就對霍爾傳感器的驅(qū)動能力提出了較高要求，因此需要采用大功率的霍爾傳感器，以防止霍爾傳感器因大電流作用而被損壞，所以，現(xiàn)有的防呆保護電路具有成本高、不利于小型化、及不利于安裝和維護的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的一個目的是提供一種使得防呆保護能夠兼容PLC電路與TTL電路，進而降低對霍爾器件的驅(qū)動能力的要求的新的技術(shù)方案。

根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種防呆保護模塊，其包括霍爾芯片、提示單元和驅(qū)動單元，所述霍爾芯片的輸出引腳經(jīng)第一電阻與第一電源端連接，所述霍爾芯片的電源引腳與第二電源端連接，所述霍爾芯片的地引腳與接地端連接；所述提示單元和所述驅(qū)動單元均連接在所述第一電源端與所述接地端之間；所述提示單元包括串聯(lián)連接的第一開關(guān)器件和防呆指示燈；所述驅(qū)動單元設(shè)置有第二開關(guān)器件，所述第二開關(guān)器件連接在所述驅(qū)動單元的狀態(tài)信號輸出端與所述接地端之間；所述第一開關(guān)器件和所述第二開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)均受控于所述霍爾芯片的輸出引腳輸出的信號，且所述第二開關(guān)器件被設(shè)置為在所述信號為低電平信號時導(dǎo)通。

可選的是，所述第一開關(guān)器件為三極管，所述第一開關(guān)器件的基極經(jīng)第六電阻與所述霍爾芯片的輸出引腳連接。

可選的是，所述第一開關(guān)器件為NPN型三極管，所述第一開關(guān)器件的集電極經(jīng)第二電阻與所述第一電源端連接，所述第一開關(guān)器件的發(fā)射極經(jīng)所述防呆指示燈與所述接地端連接。

可選的是，所述霍爾芯片的型號為WSH131或者YH4913。

可選的是，所述霍爾芯片的電源引腳經(jīng)一濾波電容與所述接地端連接；或者，所述霍爾芯片的電源引腳經(jīng)由至少兩個不同工作頻率的濾波電容進行并聯(lián)的電路與所述接地端連接。

可選的是，所述第一電源端與所述第二電源端為同一電源端。

可選的是，所述第二開關(guān)器件為NPN型三極管，所述第二開關(guān)器件的集電極經(jīng)第三電阻與所述第一電源端連接，所述第二開關(guān)器件的發(fā)射極與所述接地端連接，且所述第二開關(guān)器件的集電極作為所述狀態(tài)信號輸出端；

所述驅(qū)動單元還包括前級驅(qū)動電路，所述前級驅(qū)動電路包括串聯(lián)連接在所述第一電源端與所述接地端之間的第四電阻和第三開關(guān)器件，所述第三開關(guān)器件的控制端經(jīng)第五電阻與所述霍爾芯片的輸出引腳連接，所述第四電阻與所述第三開關(guān)器件之間的電位點作為前級驅(qū)動電路的輸出端與所述第二開關(guān)器件的基極連接。

可選的是，所述第三開關(guān)器件為NPN三極管，所述第三開關(guān)器件的發(fā)射極與所述接地端連接，所述第三開關(guān)器件的集電極經(jīng)所述第四電阻與所述第一電源端連接，所述第三開關(guān)器件的基極作為自身的控制端經(jīng)所述第五電阻與所述霍爾芯片的輸出引腳連接。

根據(jù)本實用新型第二方面，提供了一種自動化機臺，其包括根據(jù)本實用新型第一方面所述的防呆保護模塊、與所述防呆保護模塊的霍爾芯片配合作用的磁鐵、及PLC，所述自動化機臺被設(shè)置為使得所述磁鐵處于兩個不同的位置分別對應(yīng)正常操作和異常操作，其中一個位置是使得霍爾芯片位于所述磁鐵產(chǎn)生的磁場范圍內(nèi)的位置，另一個位置是使得霍爾芯片位于所述磁鐵產(chǎn)生的磁場范圍外的位置；

所述防呆保護模塊的狀態(tài)信號輸出端與所述PLC的一個IO引腳連接，所述PLC的電源引腳與第三電源端連接，所述PLC的地引腳與所述接地端連接。

可選的是，所述PLC的另一個IO引腳經(jīng)由第七電阻和狀態(tài)指示燈進行串聯(lián)的電路與所述接地端連接。

本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在防呆保護電路對于PLC電路與TTL電路不兼容，需要設(shè)置大功率的霍爾傳感器，進而導(dǎo)致成本高、不利于小型化等問題。因此，本實用新型所要實現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒有預(yù)期到的，故本實用新型是一種新的技術(shù)方案。

本實用新型的一個有益效果在于，本實用新型防呆保護模塊增加了用于與PLC連接的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路能夠保證霍爾器件輸出的高、低電平能夠被PLC的IO接口準(zhǔn)確識別，并同時在霍爾器件輸出低電平時為PLC提供被短接的電流回路，進而降低了對霍爾器件的驅(qū)動能力的要求，因此，本實用新型電路可以采用小功率的霍爾芯片實現(xiàn)防呆提示，進而有利于節(jié)約成本和進行小型化設(shè)計。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1為根據(jù)本實用新型防呆保護模塊的一種實施結(jié)構(gòu)的電路原理圖；

圖2為圖1所示防呆保護模塊與PLC連接的一種實施結(jié)構(gòu)的電路原理圖。

附圖標(biāo)記說明：

U1-霍爾芯片； VDD-霍爾芯片的電源引腳；

GND1-霍爾芯片的地引腳； OUT-霍爾芯片的輸出引腳；

C1-濾波電容； C2-濾波電容；

EXVDD_1-第一電源端； EXGND-接地端；

EXVDD_2-第二電源端； R1-第一電阻；

101-提示單元； Q1-第一開關(guān)器件；

R2-第二電阻； D2-防呆指示燈；

R6-第六電阻； R5-第五電阻；

102-驅(qū)動單元； Q2-第二開關(guān)器件

Q3-第三開關(guān)器件； R4-第四電阻；

R3-第三電阻； P0-狀態(tài)信號輸出端；

U2-可編程邏輯控制器(PLC)； IO1、I02-PLC的IO引腳；

VCC-PLC的電源引腳； GND2-PLC的地引腳；

R7-第七電阻； D1-狀態(tài)指示燈。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

圖1是根據(jù)本實用新型防呆保護模塊的一種實施例的電路原理圖。

根據(jù)圖1所示，本實用新型防呆保護模塊包括霍爾芯片U1(或者稱霍爾傳感器)、提示單元101和驅(qū)動單元102。

霍爾芯片U1能夠根據(jù)是否感應(yīng)到磁場輸出不同的電平信號，例如，在感應(yīng)到磁場時輸出低電平信號、并在未感應(yīng)到磁場時輸出高電平信號，或者在感應(yīng)到磁場時輸出高電平信號、并在未感應(yīng)到磁場時輸出低電平信號。

霍爾芯片U1具有三個引腳，分別為電源引腳VDD、地引腳GND1和輸出引腳OUT。在霍爾芯片U1內(nèi)部，輸出引腳OUT通常是經(jīng)由一個例如是NPN型三極管的開關(guān)器件與地引腳GND1連接，因此，霍爾芯片U1將在內(nèi)部的開關(guān)器件導(dǎo)通時輸出低電平信號、及在內(nèi)部的開關(guān)器件截止時輸出高電平信號，具體的高電平值取決于接入的電源電壓?；魻栃酒琔1的電源引腳VDD與第二電源端EXVDD_2連接，地引腳GND1與接地端EXGND連接，該第二電源端EXVDD_2可以是與第一電源端EXVDD_1提供相同電壓的同一電源端，也可以是與第一電源端EXVDD_1提供不同電壓的不同電源端?；魻栃酒琔1的輸出引腳OUT經(jīng)由作為上拉電阻的第一電阻R1與第一電源端EXVDD_1連接，以使輸出引腳OUT輸出的高電平等于第一電源端EXVDD_1提供的電壓，該電壓通常為5V。

提示單元101連接在第一電源端EXVDD_1與接地端EXGND之間，具體包括串聯(lián)連接的第一開關(guān)器件Q1和防呆指示燈D2，第一開關(guān)器件Q1受控于輸出引腳OUT輸出的信號，該受控可以是直接受控，也可以是間接受控。提示單元101起作用的方式為：第一開關(guān)器件Q1導(dǎo)通時，防呆指示燈D2點亮；第一開關(guān)器件Q1截止時，防呆指示燈D2熄滅。這樣，根據(jù)第一開關(guān)器件Q1的類型可以指示霍爾芯片U1的不同狀態(tài)，霍爾芯片U1的狀態(tài)又可以指示不同的操作狀態(tài)，進而對操作人員進行防呆提示，例如，在第一開關(guān)器件Q1為如圖1所示的NPN型三極管時，霍爾芯片U1的輸出引腳OUT輸出高電平信號時，防呆指示燈D2點亮，霍爾芯片U1的輸出引腳OUT輸出低電平信號時，防呆指示燈D2熄滅，而霍爾芯片U1的輸出引腳OUT輸出高電平信號和低電平信號可以分別被設(shè)置為對應(yīng)正常操作和異常操作觸發(fā)的信號，也可以分別被設(shè)置為對應(yīng)異常操作和正常操作觸發(fā)的信號。

在防呆指示燈D2被點亮對應(yīng)異常操作時，按照慣常邏輯控制可以將其設(shè)置為是紅色指示燈；在防呆指示燈D2被點亮對應(yīng)正常操作時，按照慣常邏輯控制可以將其設(shè)置為是綠色指示燈。在此，由于異常操作的概率通常遠小于正常操作的概率，因此，為了節(jié)省電能，可設(shè)置為通過防呆指示燈D2指示異常操作。

驅(qū)動單元102同樣連接在第一電源端EXVDD_1與接地端EXGND之間。驅(qū)動單元102設(shè)置有第二開關(guān)器件Q2，第二開關(guān)器件Q2連接在驅(qū)動單元102的狀態(tài)信號輸出端P0與接地端EXGND之間，第二開關(guān)器件Q2的開關(guān)狀態(tài)同樣受控于霍爾芯片U1的輸出引腳OUT輸出的信號，且第二開關(guān)器件Q2被設(shè)置為在輸出引腳OUT輸出的信號為低電平信號時導(dǎo)通，該受控可以是直接受控，也可以是間接受控。這樣，參見圖2所示，在狀態(tài)信號輸出端P0與可編程邏輯控制器(PLC)U2的一IO引腳IO1連接時，將IO引腳IO1的電平拉低產(chǎn)生的大電流將直接通過導(dǎo)通的第二開關(guān)器件Q2(相當(dāng)于將I0引腳IO1與接地端EXGND短路)構(gòu)成電流回路，而不會經(jīng)由霍爾芯片U1的內(nèi)部電路構(gòu)成電流回路，進而可以有效保護霍爾芯片U1，因此，對于本實用新型的防呆保護模塊，能夠大大降低對霍爾芯片的驅(qū)動能力的要求，完全可以采用小功率芯片實現(xiàn)霍爾開關(guān)功能，例如型號為WSH131或者YH4913的霍爾芯片，便能進行TTL電路與PLC電路之間的正常通信，進而有利于控制成本及進行模塊的小型化設(shè)計。

該驅(qū)動單元102起作用的方式為：霍爾芯片U1的輸出引腳OUT輸出TTL電路的低電平信號時，第二開關(guān)器件Q2導(dǎo)通，進而經(jīng)由狀態(tài)信號輸出端P0輸出PLC電路的低電平信號；對應(yīng)地，霍爾芯片U1的輸出引腳OUT輸出TTL電路的高電平信號時，第二開關(guān)器件Q2截止，狀態(tài)信號輸出端P0會被PLC內(nèi)部的上拉電阻拉高至等于PLC的供電電壓，進而經(jīng)由狀態(tài)信號輸出端P0輸出PLC電路的高電平信號。

在本實用新型的一個具體實施例中，參見圖1所示，上述第一開關(guān)器件Q1為三極管，第一開關(guān)器件Q1的基極經(jīng)第六電阻R6與霍爾芯片U1的輸出引腳OUT連接，以實現(xiàn)霍爾芯片U1對第一開關(guān)器件Q1的開關(guān)狀態(tài)的控制。在第一開關(guān)器件Q1為圖1所示的NPN型三極管時，提示電路101的連接結(jié)構(gòu)可以是：第一開關(guān)器件Q1的集電極可以經(jīng)第二電阻R2與第一電源端EXVDD_1連接，第一開關(guān)器件Q1的發(fā)射極經(jīng)防呆指示燈D2與接地端EXGND連接。在第一開關(guān)器件Q1為PNP型三極管時，提示電路101的連接結(jié)構(gòu)可以是：第一開關(guān)器件Q1的發(fā)射極經(jīng)第二電阻R2與第一電源端EXVDD_1連接，第一開關(guān)器件Q1的集電極經(jīng)防呆指示燈D2與接地端EXGND連接。

另外，上述第一開關(guān)器件Q1也可以采用與NPN型三極管的性能類似的NMOS管等，或者采用與PNP型三極管的性能類似的PMOS管等。

為了提高霍爾芯片U1的供電電源的精度，在本實用新型的一個具體實施例中，霍爾芯片U1的電源引腳VDD經(jīng)由一濾波電容與接地端EXGND連接；或者，霍爾芯片U1的電源引腳VDD經(jīng)由至少兩個不同工作頻率的濾波電容進行并聯(lián)的電路與接地端EXGND連接。上述濾波電容的作用是可以濾除交流脈動紋波，進而提高供電電源的精度，保證霍爾芯片U1的工作穩(wěn)定性。上述的采用不同工作頻率的濾波電容進行并聯(lián)的結(jié)構(gòu)能夠提高該部分電路對交流脈動紋波進行濾除的作用效果。在圖1所示的實施例中，霍爾芯片U1的電源引腳VDD經(jīng)由濾波電容C1和濾波電容C2進行并聯(lián)的電路與接地端EXGND連接，其中，兩個濾波電容C1、C2中可以一個為低頻濾波電容，而另一個為高頻濾波電容。

在本實用新型的一個具體實施例中，參見圖1所示，上述第二開關(guān)器件Q2為NPN型三極管，第二開關(guān)器件Q2的集電極經(jīng)第三電阻R3與第一電源端EXVDD_1連接，第二開關(guān)器件Q2的發(fā)射極與接地端EXGND連接，且第二開關(guān)器件Q2的集電極與狀態(tài)信號輸出端P0連接。在此，由于NPN型三極管是高電平導(dǎo)通，因此，驅(qū)動單元102還需要設(shè)置前級驅(qū)動電路，如圖1所示，該前級驅(qū)動電路包括串聯(lián)連接在第一電源端EXVDD_1與接地端EXGND之間的第四電阻R4和第三開關(guān)器件Q3，該第三開關(guān)器件Q3的控制端經(jīng)第五電阻R5與霍爾芯片U1的輸出引腳OUT連接，第四電阻R4與第三開關(guān)器件Q3之間的電位點作為前級驅(qū)動電路的輸出端與第二開關(guān)器件Q2的基極連接，以通過輸出引腳OUT輸出的信號間接控制第二開關(guān)器件Q2的開關(guān)狀態(tài)。

上述第三開關(guān)器件Q3可以為三極管，為此，第三開關(guān)器件Q3的基極作為自身的控制端經(jīng)第五電阻R5與霍爾芯片U1的輸出引腳OUT連接。在第三開關(guān)器件Q3為NPN型三極管的實施例中，參見圖1所示，第三開關(guān)器件Q3的發(fā)射極與接地端EXGND連接，第三開關(guān)器件Q3的集電極經(jīng)第四電阻R4與第一電源端EXVDD_1連接。在第三開關(guān)器件Q3為PNP型三極管的實施例中，第三開關(guān)器件Q3的發(fā)射極與第一電源端EXVDD_1連接，第三開關(guān)器件Q3的集電極經(jīng)第四電阻R4與接地端連接。

上述第三開關(guān)器件Q3也可以采用與NPN型三極管的性能類似的NMOS管等，或者采用與PNP型三極管的性能類似的PMOS管等。

上述第二開關(guān)器件Q2也為采用與NPN型三極管的性能類似的NMOS管等。

另外，上述第二開關(guān)器件Q2還可以為PNP型三極管，或者與PNP型三極管的性能類似的PMOS管等，具體地，第二開關(guān)器件Q2的發(fā)射極經(jīng)第三電阻與第一電源端EXVDD_1連接，第二開關(guān)器件Q2的集電極與接地端EXGND連接。由于PNP型三極管為低電平導(dǎo)通，因此，驅(qū)動單元102可以僅設(shè)置一級驅(qū)動電路，當(dāng)然同樣可以根據(jù)需要再增加前級驅(qū)動電路。

在上述防呆保護模塊的基礎(chǔ)上，本實用新型還提供了一種自動化機臺，該機臺可以是對各種模組進行測試的自動化機臺，例如對手機模組進行測試的自動化機臺，該自動化機臺包括可編程邏輯控制器(PLC)，以通過PLC實現(xiàn)自動測試控制。另外，為了使得霍爾芯片U1起作用，該自動化機臺還應(yīng)該包括與霍爾芯片U1配合作用的磁鐵，且該自動化機臺被設(shè)置為使得磁鐵的兩個不同的位置分別對應(yīng)正常操作和異常操作，其中一個位置是使得霍爾芯片U1位于磁鐵產(chǎn)生的磁場范圍內(nèi)的位置，以使霍爾芯片U1能夠感應(yīng)到磁鐵產(chǎn)生的磁場，另一個位置是使得霍爾芯片U1位于磁鐵產(chǎn)生的磁場范圍外的位置，以使霍爾芯片U1無法感應(yīng)到磁鐵產(chǎn)生的磁場。

圖2是自動化機臺的實現(xiàn)PLC與上述防呆保護模組之間連接的電路原理圖。

根據(jù)圖2所示，防呆保護模塊的狀態(tài)信號輸出端P0與可編程邏輯控制器U1(PLC)的一個IO引腳IO1連接，PLC的電源引腳VCC與第三電源端EXVDD_3連接，PLC的地引腳GND2與接地端EXGND連接。該第三電源端EXVDD_3根據(jù)所選用的PLC的具體型號通常為12V或者24V。這樣，在PLC通過IO引腳IO1檢測到操作異常時，便可停止執(zhí)行所有邏輯操作，以保護設(shè)備及操作人員的人身安全。

另外，PLC的另一個IO引腳IO2可以經(jīng)由第七電阻R7和狀態(tài)指示燈D1進行串聯(lián)的電路與接地端EXGND連接，以通過狀態(tài)指示燈D1指示運行狀態(tài)，例如在狀態(tài)信號輸出端P0輸出的信號表示操作正常時，狀態(tài)指示燈D1常亮或者熄滅，而在狀態(tài)信號輸出端P0輸出的信號表示操作正常時，狀態(tài)指示燈D1閃爍或者被點亮等。

上述各實施例主要重點描述與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分相互參見即可。

雖然已經(jīng)通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。