專利名稱：電壓電流及串口轉(zhuǎn)換多功能轉(zhuǎn)接板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成了電壓轉(zhuǎn)換電壓、電壓轉(zhuǎn)換電流、串口轉(zhuǎn)換等多種功能為一體的轉(zhuǎn)接板。
技術(shù)背景 隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的迅速發(fā)展，企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)人員的需求逐步增大，各大高等院校都陸續(xù)開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也開展了相應(yīng)的員工培訓(xùn)。在這些科研教學(xué)以及員工培訓(xùn)中，物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)已逐步替代了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱，成為了現(xiàn)代教學(xué)的必需設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)由于具有功能齊全、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)，在功能上需要將不同類型的數(shù)據(jù)、不同類型的通信方式相綜合。但現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)及相關(guān)設(shè)備中，缺少一種與之配套的，作為傳感節(jié)點(diǎn)與輸入輸出設(shè)備的轉(zhuǎn)接裝置，或作為中間件運(yùn)用在輸入輸出要求類似的智能控制設(shè)備中的轉(zhuǎn)接設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種作為物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)中傳感層終端節(jié)點(diǎn)與控制設(shè)備之間進(jìn)行信號(hào)匹配的轉(zhuǎn)換裝置，或作為智能控制單元與多個(gè)不同類型控制設(shè)備之間進(jìn)行信號(hào)匹配的轉(zhuǎn)換裝置的電壓電流及串口轉(zhuǎn)換多功能轉(zhuǎn)接板。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種電壓電流及串口轉(zhuǎn)換多功能轉(zhuǎn)接板，包括系統(tǒng)電源接口、第一 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口、PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口、第二 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口、TTL輸出或TT直通接口、5V轉(zhuǎn)接接口、電機(jī)輸入接口、5V轉(zhuǎn)接開關(guān)輸入接口、電機(jī)開關(guān)輸入接口、RS232輸入接口、電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊、光電隔離器、LED驅(qū)動(dòng)芯片以及5V轉(zhuǎn)換3. 3V芯片；所述第一 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口，用于將輸入的TTL電平通過第三三極管控制轉(zhuǎn)換為12V電壓輸出，并帶有開關(guān)控制和電源指示；所述第二 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口，用于將輸入的TTL電平通過第一三極管、第二三極管控制和光電耦合器的光電隔離控制轉(zhuǎn)換為12V電壓輸出，并帶有開關(guān)控制和電源指示;所述PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口，用于將輸入的PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過LED驅(qū)動(dòng)芯片轉(zhuǎn)換為與脈寬成線性對(duì)應(yīng)的電流輸出，以控制LED照明，并帶有開關(guān)控制和電源指示;所述TTL輸出或TT直通接口和所述RS232輸入接口，用于輸入輸出直通，或用于RS232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換，與RFID進(jìn)行數(shù)據(jù)通行，并帶有開關(guān)控制； 所述電機(jī)輸入接口和電機(jī)開關(guān)輸入接口通過電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊進(jìn)行直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)直通，并帶有開關(guān)控制；所述5V轉(zhuǎn)接接口和5V轉(zhuǎn)接開關(guān)輸入接口提供5V電壓，并帶有開關(guān)控制和電源指示；所述5V轉(zhuǎn)換3.3V芯片，用于將5V電壓轉(zhuǎn)換為3. 3V電壓。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是本實(shí)用新型將電壓轉(zhuǎn)換電壓(帶光電隔離)、電壓轉(zhuǎn)換電流、串口轉(zhuǎn)換集成在一塊線路板上，種類多、功能強(qiáng)。同時(shí)提供兩種電壓三路電源，并提供直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)接。本實(shí)用新型可作為物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)中傳感層終端節(jié)點(diǎn)與控制設(shè)備之間進(jìn)行信號(hào)匹配的轉(zhuǎn)換裝置，或作為智能控制單元與多個(gè)不同類型控制設(shè)備之間進(jìn)行信號(hào)匹配的轉(zhuǎn)換裝置。

圖I是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖2是本實(shí)用新型的生產(chǎn)接線圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。如圖I所示，本實(shí)用新型主要包括以下模塊系統(tǒng)電源接口 Jl、TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口 J2、PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口 J3、TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口 J4、TTL輸出或TT直通接口 J5、5V轉(zhuǎn)接接口 J6、電機(jī)輸入接口 J7、5V轉(zhuǎn)接開關(guān)輸入接口 J8、電機(jī)開關(guān)輸入接口 J9、RS232輸入接口 J10、電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊JP2、光電隔離器Ul、LED驅(qū)動(dòng)芯片U2以及5V轉(zhuǎn)換3. 3V芯片U3。如圖I所示，本實(shí)用新型提供兩路DC-DC電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換。第一路為TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口 J2，其輸入信號(hào)為alarm+和alarm-，TTL電平；其輸出信號(hào)為alarm_out+和alarm_out-, 12V ;通過三極管Q3控制。第二路為TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口 J4，其輸入信號(hào)為fan+和GND，TTL電平；其輸出信號(hào)為fan_out+和fan_out_，12V ;通過三極管Ql、Q2控制和光電耦合器Ul的光電隔離控制；把TTL高電平通過光電隔離輸出+12V或把TTL低電平通過光電隔離輸出OV ;并帶有開關(guān)控制和電源指示。如圖I所示，本實(shí)用新型由PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口 J3提供一路電壓-電流信號(hào)轉(zhuǎn)換。PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口 J3的輸入電壓為PWM (脈沖寬度調(diào)制)，由LED驅(qū)動(dòng)芯片U2 (集成電路CAT4104)控制，輸出與脈寬成線性對(duì)應(yīng)(O 2A)的電流，可以用于控制LED照明，并帶有開關(guān)控制和電源指示。如圖I所示，本實(shí)用新型由TTL輸出或TT直通接口 J5以及RS232輸入接口 JlO提供一路串行口轉(zhuǎn)接。TTL輸出或TT直通接口 J5以及RS232輸入接口 JlO的輸入、輸出直通，同時(shí)電源可控。具有TTL電平轉(zhuǎn)換RS232電平功能。可與RFID進(jìn)行TTL或者RS232形式的數(shù)據(jù)通行，并帶有開關(guān)控制和電源指示。如圖I所示，本實(shí)用新型由電機(jī)輸入接口 J7、電機(jī)開關(guān)輸入接口 J9和電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊JP2提供一路直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)直通；電機(jī)輸入信號(hào)和電機(jī)開關(guān)輸入信號(hào)通過電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊JP2 (DC3-10P 2. 54mm插頭)轉(zhuǎn)接輸出，并帶有開關(guān)控制和電源指
/Jn ο如圖I所示，本實(shí)用新型由5V轉(zhuǎn)接接口 J6和5V轉(zhuǎn)接開關(guān)輸入接口 J8提供兩路+5V電壓，電流分別為1A、2A電源，并帶有開關(guān)控制和電源指示。[0025]如圖I所示，本實(shí)用新型提供一路+3. 3V電壓，電流為IA電源，通過5V轉(zhuǎn)換3. 3V芯片U3 (集成電路LMl 117)轉(zhuǎn)換得到，并帶有開關(guān)控制和電源指示。基于圖I的上述說明，本實(shí)用新型的生產(chǎn)接線圖如圖2所示。圖2中的矩形框表示轉(zhuǎn)接板。圖2中標(biāo)示出了各引腳的定義以及與外部信號(hào)的連接方式。以上所述的元器件均為市售商品，其商品型號(hào)可參見下表。圖I、圖2中的主要元器件列表
權(quán)利要求1.一種電壓電流及串口轉(zhuǎn)換多功能轉(zhuǎn)接板，其特征在于包括系統(tǒng)電源接口(J1)、第一 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口(J2)、PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口(J3)、第二 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口(J4)、TTL輸出或TT直通接口(J5)、5V轉(zhuǎn)接接口( J6)、電機(jī)輸入接口( J7)、5V轉(zhuǎn)接開關(guān)輸入接口( J8)、電機(jī)開關(guān)輸入接口( J9)、RS232輸入接口( J10)、電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊(JP2)、光電耦合器(Ul)、LED驅(qū)動(dòng)芯片(U2)以及5V轉(zhuǎn)換3. 3V芯片(U3); 所述第一 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口(J2)，用于將輸入的TTL電平通過第三三極管(Q3)控制轉(zhuǎn)換為12V電壓輸出，并帶有開關(guān)控制和電源指示； 所述第二 TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口(J4)，用于將輸入的TTL電平通過第一三極管(Q1)、第二三極管(Q2)控制和光電耦合器(Ul)的光電隔離控制轉(zhuǎn)換為12V電壓輸出，并帶有開關(guān)控制和電源指示； 所述PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口( J3 )，用于將輸入的PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過LED驅(qū)動(dòng)芯片(U2)轉(zhuǎn)換為與脈寬成線性對(duì)應(yīng)的電流輸出，以控制LED照明，并帶有開關(guān)控制和電源指示； 所述TTL輸出或TT直通接口( J5)和所述RS232輸入接口(J10)，用于輸入輸出直通，或用于RS232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換，與RFID進(jìn)行數(shù)據(jù)通行，并帶有開關(guān)控制； 所述電機(jī)輸入接口(J7)和電機(jī)開關(guān)輸入接口(J9)通過電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊(JP2)進(jìn)行直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)直通，并帶有開關(guān)控制； 所述5V轉(zhuǎn)接接口( J6)和5V轉(zhuǎn)接開關(guān)輸入接口( J8)提供5V電壓，并帶有開關(guān)控制和電源指示； 所述5V轉(zhuǎn)換3. 3V芯片(U3)，用于將5V電壓轉(zhuǎn)換為3. 3V電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述電壓電流及串口轉(zhuǎn)換多功能轉(zhuǎn)接板，其特征在于所述LED驅(qū)動(dòng)芯片(U2)為集成電路CAT4104。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述電壓電流及串口轉(zhuǎn)換多功能轉(zhuǎn)接板，其特征在于所述5V轉(zhuǎn)換3.3V芯片(U3)為集成電路LMl 117。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種電壓電流及串口轉(zhuǎn)換多功能轉(zhuǎn)接板，包括系統(tǒng)電源接口、兩路TTL輸入轉(zhuǎn)換12V輸出接口、PWM輸入轉(zhuǎn)換電流輸出接口、TTL輸出或TT直通接口、5V轉(zhuǎn)接接口、電機(jī)輸入接口、5V轉(zhuǎn)接開關(guān)輸入接口、電機(jī)開關(guān)輸入接口、RS232輸入接口、電機(jī)轉(zhuǎn)接輸出模塊、光電耦合器、LED驅(qū)動(dòng)芯片以及5V轉(zhuǎn)換3.3V芯片。本實(shí)用新型將電壓轉(zhuǎn)換電壓、電壓轉(zhuǎn)換電流、串口轉(zhuǎn)換集成在一塊線路板上，提供兩種電壓三路電源，并提供直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)接。可作為物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)中傳感層終端節(jié)點(diǎn)與控制設(shè)備之間進(jìn)行信號(hào)匹配的轉(zhuǎn)換裝置，或作為智能控制單元與多個(gè)不同類型控制設(shè)備之間進(jìn)行信號(hào)匹配的轉(zhuǎn)換裝置。
文檔編號(hào)H03K19/0175GK202798649SQ20122038745
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者杜偉略, 郭再泉, 蔡建軍, 陳慧 申請(qǐng)人:無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院