Io總線接口電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)控領(lǐng)域，特別是涉及一種1總線接口電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動(dòng)化在中國(guó)的推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)升級(jí)呼聲日趨強(qiáng)烈，產(chǎn)業(yè)升級(jí)需較大幅度的提升工業(yè)自動(dòng)化水平，減少人工參與，降低人工成本。連接掛靠在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)1總線中的各種從站設(shè)備節(jié)點(diǎn)將越來越多，總線從站設(shè)備地址的人工設(shè)定將與產(chǎn)業(yè)提升升級(jí)之間的矛盾愈加突出。
[0003]在工業(yè)控制領(lǐng)域的總線通信中，需要給每個(gè)從站分配一個(gè)唯一 ID地址號(hào)，主站通過相應(yīng)的地址與從站通信，讀寫數(shù)據(jù)首先都需識(shí)別從站的地址，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作。因此從站的地址分配極為關(guān)鍵，簡(jiǎn)單便捷的從站地址分配方法將有利于整個(gè)系統(tǒng)性能的提升。從站地址的分配有多種方法，傳統(tǒng)的從站地址分配方法有在控制芯片程序內(nèi)固化設(shè)定或者通過撥碼開關(guān)人工設(shè)定等。
[0004]然而無論是在程序內(nèi)固化設(shè)定還是通過撥碼開關(guān)設(shè)定，都需逐個(gè)設(shè)定控制芯片的從機(jī)地址。在主從總線通信中，任意兩個(gè)從機(jī)芯片的地址均需不同，相同的從站地址在總線通信時(shí)會(huì)產(chǎn)生通信沖突。因此，每個(gè)從站芯片的地址都需要人工設(shè)定，耗時(shí)費(fèi)力且容易出差錯(cuò)，尤其是連接有較多從機(jī)的情況下，人工設(shè)定反映出的這些問題更為突出。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]基于此，有必要提供一種可以節(jié)省時(shí)間和人力且不易出差錯(cuò)的1總線接口電路。
[0006]一種1總線接口電路，基于包括系統(tǒng)總線的數(shù)控系統(tǒng)，包括:數(shù)控系統(tǒng)主站、1總線底板以及1從站板卡；所述數(shù)控系統(tǒng)主站通過系統(tǒng)總線與所述1總線底板連接，所述1從站板卡插接在所述1總線底板上；所述數(shù)控系統(tǒng)主站用于為所述1從站板卡分配ID地址號(hào)；
[0007]其中，所述ID地址號(hào)沿系統(tǒng)總線的擴(kuò)展方向依次遞增。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述1總線底板的數(shù)量為I個(gè)以上。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述1總線底板包括ID信號(hào)傳送電路、第一 1從站接口、第二 1從站接口、第一電平轉(zhuǎn)換單元、第二電平轉(zhuǎn)換單元、總線輸入接口及總線輸出接口 ；
[0010]所述總線輸入接口和總線輸出接口用于連接所述系統(tǒng)總線，所述第一 1從站接口和第二 1從站接口用于插入1從站板卡；所述第一電平轉(zhuǎn)換單元用于將系統(tǒng)總線上的差分電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL電平信號(hào)，所述TTL電平信號(hào)通過所述第一 1從站接口或/和所述第二 1從站接口輸入到所述1從站板卡；所述第二電平轉(zhuǎn)換單元用于將所述1從站板卡通過所述第一 1從站接口或/和第二 1從站接口輸出的TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分電平，并將所述差分電平輸出給系統(tǒng)總線；所述ID信號(hào)傳送電路與所述第一 1從站接口、第二 1從站接口連接，用于傳遞所述數(shù)控系統(tǒng)主站產(chǎn)生的ID發(fā)生信號(hào)。
[0011 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述ID發(fā)生信號(hào)為12伏的電壓信號(hào)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述ID信號(hào)傳送電路包括信號(hào)輸出端、信號(hào)輸出端、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第一比較器及第二比較器；
[0013]所述第一開關(guān)管的高電位端與所述信號(hào)輸入端連接，所述第一開關(guān)管的低電位端與所述第二開關(guān)管的高電位端連接，所述第一開關(guān)管的控制端通過一個(gè)限流電阻與所述第三開關(guān)管的高電位端連接，所述第三開關(guān)管的低電位端接地，所述第三開關(guān)管的控制端連接在所述信號(hào)輸入端和第一 1從站接口的匯合處；
[0014]所述第二開關(guān)管的低電位端與所述信號(hào)輸出端連接，所述第二開關(guān)管的控制端通過一個(gè)限流電阻與所述第四開關(guān)管的高電位端，所述第四開關(guān)管的低電位端接地，所述第四開關(guān)管的控制端連接在所述信號(hào)輸入端和第二 1從站接口的匯合處；
[0015]所述第一比較器的反向輸入端用于輸入基準(zhǔn)電壓，所述第一比較器的同向輸入端通過分壓電阻與所述信號(hào)輸入端連接，所述第二比較器的反向輸入端用于輸入基準(zhǔn)電壓，所述第二比較器的同向輸入端通過分壓電阻連接在所述第一開關(guān)管的低電位端與所述第二開關(guān)管的高電位端之間。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管為P型MOS管，所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管為NPN型三極管。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述ID信號(hào)傳送電路還包括連接在信號(hào)輸入端口與地之間的瞬態(tài)吸收二極管，用于在所述ID發(fā)生信號(hào)過壓時(shí)起鉗壓保護(hù)作用。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述瞬態(tài)吸收二極管的型號(hào)為P6SMB15CA。
[0019]上述1總線接口電路，1總線底板上能夠插接1從站板卡，所述數(shù)控系統(tǒng)主站為所述1從站板卡分配ID地址號(hào)，這樣無需人工設(shè)定ID地址號(hào)，節(jié)省了時(shí)間和人力；另外，所述ID地址號(hào)沿系統(tǒng)總線擴(kuò)展的方向依次遞增，這樣很好地避免了所述1從站板卡的ID地址號(hào)重復(fù)，不易出差錯(cuò)。
【附圖說明】
[0020]圖1為一實(shí)施例中1總線接口電路的框圖；
[0021]圖2為一實(shí)施例中1總線底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為圖2所示實(shí)施例中ID信號(hào)傳送電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]請(qǐng)參照?qǐng)D1，為一實(shí)施例中1總線接口電路的框圖。
[0024]該1總線接口電路，基于包括系統(tǒng)總線的數(shù)控系統(tǒng)，包括:數(shù)控系統(tǒng)主站110、1總線底板120以及1從站板卡130。數(shù)控系統(tǒng)主站110通過系統(tǒng)總線與1總線底板120連接，1從站板卡130插接在1總線底板120上。數(shù)控系統(tǒng)主站110用于通過系統(tǒng)總線為所述1從站板卡分配ID地址號(hào)。其中，所述ID地址號(hào)沿系統(tǒng)總線擴(kuò)展的方向依次遞增。
[0025]數(shù)控系統(tǒng)主站110能夠產(chǎn)生ID發(fā)生信號(hào)，此ID發(fā)生信號(hào)為12V電壓信號(hào)。
[0026]1總線底板120的數(shù)量為I個(gè)以上，即1總線底板120的數(shù)量可以根據(jù)應(yīng)用需求沿系統(tǒng)總線進(jìn)行擴(kuò)展。在本實(shí)施例中，1總線底板120的數(shù)量為兩個(gè)(10總線底板1202、1總線底板1204)，每個(gè)1總線底板120上均插接兩個(gè)1從站板卡130 (10從站板卡1302、1從站板卡1304、1從站板卡1306及1從站板卡1308)。
[0027]具體請(qǐng)結(jié)合圖2，為一實(shí)施例中1總線底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]1總線底板120包括ID信號(hào)傳送電路121、第一 1從站接口 122、第二 1從站接口 123、第一電平轉(zhuǎn)換單元124、第二電平轉(zhuǎn)換單元125、總線輸入接口 126及總線輸出接口127。
[0029]總線輸入接口 126和總線輸出接口 127用于連接所述系統(tǒng)總線，第一 1從站接口122和第二 1從站接口 123用于插入1從站板卡130。第一電平轉(zhuǎn)換單元124用于將系統(tǒng)總線上的差分電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL電平信號(hào)，所述TTL電平信號(hào)通過第一 1從站接口 122或/和第二 1從站接口 123輸入到1從站板卡130，第二電平轉(zhuǎn)換單元124用于將1從站板卡130通過第一 1從站接口 122或/和第二 1從站接口 123輸出的TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分電平，并將所述差分電平輸出給所述系統(tǒng)總線。
[0030]ID信號(hào)傳送電路121與第一 1從站接口 122、第二從站接口 123連接，用于傳遞數(shù)控系統(tǒng)主站I1產(chǎn)生的ID發(fā)生信號(hào)，1從站板卡130能發(fā)出ID控制信號(hào)，ID信號(hào)傳送電路121根據(jù)所述ID控制信號(hào)來讀取此時(shí)1從站板卡130的ID信號(hào)狀態(tài)，并將所述ID信號(hào)狀態(tài)通過所述系統(tǒng)總線回傳給數(shù)控系統(tǒng)主站110，從而使得數(shù)控系統(tǒng)主站110能夠判斷相應(yīng)1從站板卡130的插接狀態(tài)及插接在所述系統(tǒng)總線上的排列位置。同時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)主站110根據(jù)所述ID信號(hào)狀態(tài)自動(dòng)給1從站板卡130分配ID地址號(hào)。這種ID地址號(hào)的分配方法類似于我們的人員隊(duì)列報(bào)數(shù)，從第一個(gè)人開始報(bào)數(shù)，下一個(gè)人聽到了前一個(gè)人的報(bào)數(shù)號(hào)(相當(dāng)于ID地址號(hào))，下一個(gè)人就能按照順序往下報(bào)數(shù)。報(bào)數(shù)完畢所有的人都會(huì)擁有一個(gè)唯一的報(bào)數(shù)號(hào)。
[0031]1從站板卡130的數(shù)量也可以任意設(shè)置，每個(gè)1總線底板120上最多只能限制插接兩個(gè)1從站板卡130，也可以不插接1從站板卡130。1總線底板120上獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)保證了 1從站板卡130插接數(shù)量的隨意性。
[0032]請(qǐng)結(jié)合圖3，為圖2所示實(shí)施例中ID信號(hào)傳送電路原理圖。
[0033]所述ID信號(hào)傳送電路包括信號(hào)輸入端IDEIN、信號(hào)輸出端IDE0UT、第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4、第一比較器UlB及第二比較器UlA0
[0034]第一開關(guān)管Ql的高電位端與信號(hào)輸入端IDEIN連接，第一開關(guān)管Ql的低電位端與第二開關(guān)管Q2的高電位端連接，第一開關(guān)管Ql的控制端通過一個(gè)限流電阻R6與第三開關(guān)管Q3的高電位端連接，第三開關(guān)管Q3的低電位端接地，第三開關(guān)管Q3的控制端連接在信號(hào)輸入端IDEIN和第一 1從站接口 122的匯合處；
[0035]第二開關(guān)管Q2的低電位端與信號(hào)輸出端IDEOUT連接，第二開關(guān)管Q2的控制端通過一個(gè)限流電阻R7與第四開關(guān)管Q4的高電位端，第四開關(guān)管Q4的低電位端接地，第四開關(guān)管Q4的控制端連接在信號(hào)輸入端IDEIN和第二 1從站接口 123的匯合處；
[0036]第一比較器UlB的反向輸入端用于輸入基準(zhǔn)電壓，第一比較器UlB的同向輸入端通過分壓電阻RPlD與信號(hào)輸入端IDEIN連