CN211857250U - 多功能电气控制板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能电气控制板，涉及治具领域，包括基板及至少一块集成有扩展功能的板卡；其中基板上设置有主控单元，及分别与主控单元电连接的通信单元和板卡接口单元，该板卡接口单元与板卡电连接，通信单元包括第一通信单元和第二通信单元，第一通信单元用于主控单元与上位机之间的通信，第二通信单元用于上位机与板卡之间的通信，第二通信单元与板卡接口单元电连接。因基板可通过板卡接口单元与板卡进行电连接，上位机可通过通信单元与基板和板卡进行通信，使本实用新型的多功能电气控制板，可通过任意组合板卡，来满足不同测试需求，从而提高了治具工作的稳定性和可靠性。

Description

多功能电气控制板

技术领域

本实用新型涉及生产治具技术领域，尤其涉及一种多功能电气控制板。

背景技术

随着自动化生产程度的不断提高，对生产治具也提出了越来越严格的要求。目前，治具内设有通用电气控制板，该通用电气控制板可用于控制治具上的气缸、步进电机是否动作，可接入各种传感器采集的信号，并通接入的信号去检测电气部件动作是否到位，也可用于判断开关是否有被按下等。但是，现有的通用电气控制板无法实现与上位机的通信，无法读取被测产品某个测试点的电压值，也无法用多个继电器切换多路电信号等测试需求。针对上述问题，虽然可以在治具内部或外部增加相应的电路单元、仪器，但是电路单元之间初期接线复杂、线路多存在安全隐患，中期故障率高，后期需花费大量人力物力进行维护，同时也不利于生产现场6S管理。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种多功能电气控制板，该控制板通过任意组合板卡，来满足不同测试需求，从而提高了治具工作的稳定性和可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种多功能电气控制板，包括基板及至少一块集成有扩展功能的板卡；所述基板上设置有主控单元，及分别与所述主控单元电连接的通信单元和板卡接口单元，所述板卡接口单元与所述板卡电连接，所述通信单元包括第一通信单元和第二通信单元，所述第二通信单元与所述板卡接口单元电连接，所述第一通信单元用于所述主控单元与上位机之间的通信，所述第二通信单元用于上位机与所述板卡之间的通信。

优选方式为，所述第二通信单元为一拖四通信电路，所述一拖四通信电路包括电连接的通信接口和通信转换电路，所述通信转换电路包括至少一个虚拟串行接口，所述虚拟串行接口通过所述板卡接口单元与对应的所述板卡电连接，所述通信接口与上位机电连接。

优选方式为，所述第一通信单元为RS232串行通信电路。

优选方式为，所述板卡为集成有电压测量功能的电压测量板卡、集成有电流测量功能的电流测量板卡或集成有继电器切换功能的继电器切换板卡。

优选方式为，所述板卡通过插接与所述板卡接口单元电连接。

优选方式为，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的SPI信号输出单元，所述SPI信号输出单元通过SPI通信协议与外部设备进行通信。

优选方式为，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的信号输入单元，所述信号输入单元用于接入和预处理传感器采集的信号。

优选方式为，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的信号输出单元，所述信号输出单元用于传输控制信号至执行部件。

优选方式为，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的电机控制单元，所述电机控制单元用于传输电机控制信号至电机。

优选方式为，所述基板上还设置有提供工作电压的电源单元。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型的多功能电气控制板，包括基板及至少一块集成有扩展功能的板卡；其中基板上设置有主控单元，及分别与主控单元电连接的通信单元和板卡接口单元，该板卡接口单元与板卡电连接，通信单元包括第一通信单元和第二通信单元，第二通信单元与板卡接口单元电连接，第一通信单元用于主控单元与上位机之间的通信，第二通信单元用于上位机与板卡之间的通信。因基板可通过板卡接口单元与板卡进行电连接，上位机可通过通信单元与基板和板卡进行通信，使本实用新型的多功能电气控制板，可通过任意组合板卡，来满足不同测试需求，从而提高了治具工作的稳定性和可靠性。

由于基板上还设置有与主控单元电连接的SPI信号输出单元，SPI信号输出单元通过SPI通信协议与外部设备进行通信，使基板可与外部设备进行通信。

由于基板上还设置有与主控单元电连接的信号输入单元，信号输入单元用于接入和预处理传感器采集的信号；使基板可接入传感器采集的信号。

由于基板上还设置有与主控单元电连接的信号输出单元，信号输出单元用于传输控制信号至执行部件；使基板可传输控制信号至执行部件。

由于基板上还设置有与主控单元电连接的电机控制单元，电机控制单元用于传输电机控制信号至电机，实现电机的控制。

附图说明

图1是本实用新型多功能电气控制板的原理框图；

图2是实施例中电源单元的电路图；

图3是实施例中主控单元的电路图；

图4是实施例中板卡接口单元的电路图；

图5是实施例中第一通信单元的电路图；

图6是实施例中第二通信单元的电路图；

图7是实施例中SPI信号输出单元的电路图；

图8是实施例中信号输入出单元的电路图；

图9是实施例中信号输出单元的电路图；

图10是实施例中电机控制单元的电路图；

图11是信号输出单元中接线端子P7的示意图；

图中：1-基板，2-电源单元，3-板卡接口单元，4-第一通信单元，5-第二通信单元，6-SPI信号输出单元，7-信号输入单元，8-信号输出单元,9-电机控制单元。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图10共同所示，一种多功能电气控制板，包括基板1及至少一块集成有扩展功能的板卡；基板1上设置有主控单元，及分别与主控单元电连接的通信单元和板卡接口单元3，板卡接口单元3与板卡电连接，通信单元包括第一通信单元4和第二通信单元5，第二通信单元5与板卡接口单元3电连接，第一通信单元4用于主控单元与上位机之间的通信，第二通信单元5用于上位机与板卡之间的通信。

本实用新型的多功能电气控制板使用时，可根据实际测试需求，选定集成有不同扩展功能的板卡，并通过基板1上的板卡接口单元3接入，使主控单元通过板卡接口单元3与各板卡电连接，即与各板卡进行通信；同时，上位机可通过第二通信单元5、板卡接口单元3与各板卡进行通信，通过第一通信单元4与主控单元进行通信，从而完成测试。因板卡仅需与板卡接口单元3连接即可，板卡的组合操作方便，避免了接线杂乱、操作复杂等。可见，本实用新型可根据实际需求任意组合板卡，提高了治具工作稳定性和可靠性。

本例中板卡为集成有电压测量功能的电压测量板卡、集成有电流测量功能的电流测量板卡或集成有继电器切换功能的继电器切换板卡，一种优选方案，板卡通过插接的方式与板卡接口单元3电连接，当然不限所列举的插接方式。

如图1所示，基板1上还设置有分别与主控单元电连接的信号输入单元7、SPI信号输出单元6、信号输出单元8、电机控制单元9和电源单元2。其中SPI信号输出单元6通过SPI通信协议与外部设备进行通信；其中信号输入单元7用于接入和预处理传感器采集的信号，本例中信号输入单元7包括电连接的输入接线端子和光电耦合器，输入接线端子与传感器电连接，光电耦合器与所述主控单元电连接；其中信号输出单元8用于传输控制信号至执行部件；本例中信号输出单元8包括电连接的发光二极管、光电耦合器、开关电路和输出接线端子，发光二极管与主控单元电连接，输出接线端子与执行部件电连接；其中电机控制单元9用于传输电机控制信号至电机；其中电源单元2用于将24V电压转换成5V电压，电源单元2与上述各单元电连接以提供工作电压。

本实施例的多功能电气控制板，电源单元2与主控单元、信号输入单元7、信号输出单元8、SPI信号输出单元6、通信单元、电机控制单元9和板卡接口单元电连接，为各单元提供工作所需要的24V和5V电压；主控单元与信号输出单元8、SPI信号输出单元6、通信单元、电机控制单元9和板卡接口单元电连接，主要是完成信号运算处理和对相关单元进行控制的作用；信号输入单元7与主控单元电连接，主要是外部传感器等相关信号的输入连接和预处理功能；信号输出单元8是将主控单元处理完成的信号传递到外部执行部件；SPI信号输出单元6主要是为主控单元和外部设备的连接提供一种通信方式；通信单元主要是实现电气控制板上的板卡和主控单元与上位机的交互；电机控制单元9的主要功能是实现主控单元驱动步进电机，控制电机启停、转动角度等；板卡接口单元可插接功能扩展板卡。

综上，本实施例的多功能电气控制板，可以通过板卡接口单元与多种类型的采集板卡进行数据采集，实现了在基本功能的基础上，还具有数据采集和处理的扩展功能。

另外，可将本实用新型应用到生产设备的电气控制中，以及应用到产品测试数据信号的采集***中，可以节省大量的电气控制器件，提高生产设备和测试工装的稳定性，可靠性，提高了产品生产和测试的效率，降低了成本；本实用新型不仅能提高产品生产设备的工作效率，而且成本低、容易推广、能应用到多种生产和测试领域。

本实施例各单元的具体电路连接如下：

如图2所示，本实施例的电源单元2，是由接线端子、电阻、二极管、保险丝、电源转换芯片U4(DC24VTo5V)、TVS管、电容、电感和发光二极管组成。电源单元2包括接线端子P18和P19，接线端子P18用于与外部电源适配器(24V)电连接，以接入24V电压，接线端子P19则通过与接线端子P18电连接，输出24V电压供外部其他设备使用。电源转换芯片U4的输入端IN通过保险丝F2和二极管D42与接线端子P18电连接，以接入24V电压；电源转换芯片U4的输出端OUT经过电阻R89输出DC-DC5V，电源转换芯片U4的接地端接地GND。电源单元2还包括电连接的接线端子P20和P21，接线端子P20通过保险丝F3连接电源输出P_5V。

另外，电源单元2还可包括多个发光二极管，通过发光二极管来指示24V电源、5V电源和保险丝F2状态。

电源单元2具体工作原理如下：主要的功能是将外部电源适配器(24V)转变成可供该电气控制板使用的电源(5V)。工作过程为：外部电源适配器通过接线端子P18连接到基板上，一方面通过接线端子P19引出，以供其他相关的设备使用，另一方面通过防反接二极管D42，经过滤波得到比较纯净的24V直流电压，再通过保险丝F2输入到电源转换芯片U4，经过电源转换芯片U4处理后，输出DC-DC5V。该电源单元2还有5V直流电压直接输入接线端子P20，和5V直流电压输出接线端子P21。本例使用的电源单元2具有多种电源输入方式，方便使用，具有较广的推广范围，并且采用高精度的电源转换芯片，提供了平稳可靠的能量供给。

如图3所示，主控单元包括MCU芯片U2以及***电路，MCU芯片U2与各单元电连接。MCU芯片U2主要功能是对整个***进行信息处理和输入输出的控制，利用内置功能与各单元进行通信，实现数据的采集、处理和输出的功能。同时电路还承担着与PC端信息交互的功能，通过串口通信把相关的信息传送给PC端，以供信息的显示。该电路类似于人类的大脑，是整个***中最重要的部分。

如图4所示，板卡接口单元3包括接线端子P22、P23、P25和P26，接线端子P26的第1引脚通过电阻R99连接MCU芯片U2的MOSI引脚，第3引脚通过电阻R102连接MCU芯片U2的Key1引脚；第2引脚通过电阻R100连接MCU芯片U2的MISO引脚，通过电阻R103连接MCU芯片U2的Key2引脚；第4引脚连接MCU芯片U2的SCL引脚；第6引脚连接MCU芯片U2的SDA引脚；第7引脚通过电阻R101连接MCU芯片U2的SCK引脚；第8引脚连接MCU芯片U2的INT引脚；第11引脚连接电源单元中DC-DC5V；第13、15引脚连接电源单元的P_5V；第17、19引脚连接电源单元中的电源转换芯片U4的输入端IN；接线端子P22、P23、P25与接线端子P26的连接方式一致。

如图4所示，板卡接口单元3工作原理如下：板卡接口单元3主要功能是外接相关的采集板卡，通过板卡接口单元3实现基板与板卡的数据传输、指令控制等作用。主要采用两种控制方式，一种是主控单元对四块板卡进行控制和读取采集板卡采集到的信号，并进行处理，传输到上位机，另一种是上位机通过板卡接口单元3直接与板卡进行信息的传输，使基板只提供电源。以上两种控制方式，可以根据不同的场合进行灵活的运用，使得采集都的数据处理更加快捷。

如图5和图6所示，本例通信单元的第一通信单元4为RS232串行通信电路，第二通信单元5为一拖四通信电路，一拖四通信电路包括通信接口及至少一个虚拟串行接口，虚拟串行接口与板卡接口单元电连接，通信接口与上位机电连接，一种优选方案，通信接口为但不限于USB接口。

RS232串行通信电路包括DB9通信接口、TVS管、电容和通信芯片U3(MAX3232)。通信芯片U3的C+引脚通过电容C42与C-引脚电相连接；V+引脚通过电容C44连接电源单元的DC-DC+5V；C2+引脚通过电容C47连接C2-引脚；V-引脚通过电容C43接地；T2OUT引脚连接DB9通信接口的PCRXD引脚；R2IN引脚连接DB9通信接口的PCTXD引脚；R2OUT引脚连接MCU芯片U2的MCURXD引脚；T2IN引脚连接MCU芯片U2的MCUTXD引脚；接地引脚接地GND；VCC引脚连接电源单元的DC-DC5V，通过电容C45接地，通过电容C46接地；DB9通信接口的PCRXD引脚通过TVS管Z1接地；PCTXD引脚通过TVS管Z2接地。

如图6所示，一拖四通信电路包括电阻、电容、USB接口、磁珠、晶振、三极管、发光二极管和转换芯片U1(GL850G)。转换芯片U1的DVDD引脚通过磁珠L2与AVDD1引脚连接，并通过分别电容C29、电容C28、电容C27和电容C25接地GND，通过磁珠L2和电容C23接地；D2_N引脚连接板卡接口单元中接线端子P25的D2_N引脚；D2_P引脚连接板卡接口单元中接线端子P25的D2_P引脚；RREF引脚通过电阻R42接地；AVDD引脚连接AVDD1引脚，D3_N引脚连接板卡接口单元中接线端子P23的D3_N引脚；D3_P引脚连接板卡接口单元中接线端子P23的D3_P引脚；D4_N引脚连接板卡接口单元中接线端子P22的D4_N引脚；D4_P引脚连接板卡接口单元中接线端子P22的D4_P引脚；RESET引脚通过电阻R45、保险丝F1和电阻R96连接电源单元中P_5V，通过电阻R46接地GND，通过电容C21接地；GND引脚接地GND；DVDD引脚通过电容C20接地，通过电阻R43和发光二极管D13接PGANG引脚，通过电阻R41接PGANG引脚；PSELF引脚通过电阻R95接地，通过电阻R97连接场效应管Q4的源极，通过电阻R97和电阻R96电源单元中P_5V，通过电阻R38连接场效应管Q4的栅极，通过电阻R37连接场效应管Q4的源极；OVCUR1#引脚通过电阻R49、保险丝F1和电阻R96连接电源单元中P_5V，通过电阻R49和电容C24接地，通过电阻R49和电容C26接地，通过电阻R49和电容C19接地，通过电阻R50接地；V5引脚通过保险丝F1和电阻R96连接电源单元中P_5V；V33引脚接DVDD引脚；D0_N引脚连接USB接口P6的D0_N引脚；D0_P引脚连接USB接口P6的D0_P引脚；D1_N引脚连接板卡接口单元中接线端子P26的D1_N引脚，D1_P引脚连接板卡接口单元中接线端子P26的D1_P引脚；场效应管Q4的源极通过电容C17接地，通过电容C18接地；场效应管Q4的漏极通过磁珠L1连接USB接口P6的VCC引脚。USB接口P6的接地引脚接地GND。

如图5和图6所示，通信单元具体工作原理如下：主要实现两个方面的功能，一是主控单元与上位机(PC端)的通信，此通信是由RS232串行通信电路完成的，当PC端发送相关的控制指令时，则该通信渠道通过通信芯片U3进行数据格式的转换，把信号转变为主控单元识别的电平信号，以供主控单元的接受，达到PC控制主控单元的功能，另一方面当主控单元接受到执行指令或者有信号处理完成后需要在PC端显示时，该通信电路将主控单元发出的电平信号转变为供PC端识别的信号，以供在PC端显示相应的信息。二是一拖四通信电路，该一拖四通信电路主要是通过转换芯片U1，实现PC端与四个不同板卡进行信息的交互，该一拖四通信电路能够通过一个USB接口虚拟出四个不同的虚拟串行端口，分别对应板卡上四个板卡接口单元中的通信引脚。当PC端只需要识别相应的端口号，就能够分别控制不同的板卡，读取板卡采集到的输出。上述两种通信方式之间独立工作，不相互影响，各自承担着相应的信号通信任务，具有传输速率快，抗干扰能力强的特点。

如图7所示，SPI信号输出单元6包括电阻、电容、电平转换芯片、LDO芯片和接线端子P31。LDO芯片U8的Vout引脚通过电阻R93连接到电平转换芯片U5、U6、U7的VCCB引脚，电平转换芯片优选SN74LVC1T45芯片，分别通过电容C66和C67接地GND；GND引脚接地GND；Vin引脚连接电源单元中的+5V，通过电容C65接地；各电平转换芯片的VCCA引脚连接电源单元中的+5V，GND引脚接地GND；电平转换芯片U5的A引脚连接MCU芯片U2的MOSI1引脚,B引脚连接MOSI TO DUT；电平转换芯片U6的A引脚连接MCU芯片U2的MISO1引脚,B引脚连接MISO TODUT；电平转换芯片U7的A引脚连接MCU芯片U2的SCK1引脚,B引脚连接SCK TO DUT；各电平转换芯片的VCCB引脚接VCCIO，DIR引脚接+5V。

如图7所示，SPI信号输出单元6具体工作原理如下：主要作用是通过SPI的通信协议与外部设备进行通信。由于外部设备的通信电平的不同，SPI信号输出单元6可以提供5V和3.3V两种不同的通信电平，可以兼容更多的设备。LDO芯片U8可以将电源单元中的5V电压转变成稳定的3.3V电压。电平转换芯片根据VCCB引脚上两种不同的电压类型，可以将A引脚输出的信号按照VCCB引脚上的电压类型输出对应的信号，以供外部设备使用。

如图8所示，信号输入单元7包括接线端子、电阻、电容、发光二极管和光电耦合器Q1、Q2和Q3，光电耦合器型号优选PS2801-4。

光电耦合器Q1的A1引脚、A2引脚、A3引脚和A4引脚分别通过发光二极管和电阻连接24V；S1引脚、S2引脚、S3引脚和S4引脚分别通过电阻连接24V，光电耦合器Q1的S1引脚、S2引脚、S3引脚和S4引脚分别与接线端子连接，光电耦合器Q1的T1引脚、T2引脚、T3引脚和T4引脚分别经过电阻接地，并分别与MCU芯片U2的SEN1引脚、SEN2引脚、SEN3引脚和SEN4引脚连接，其中T1引脚还接TP1,光电耦合器Q1还接工作电压+5V。

光电耦合器Q2的A5引脚、A6引脚、A7引脚和A8引脚分别通过发光二极管和电阻连接24V；S5引脚、S6引脚、S7引脚和S8引脚分别通过电阻连接24V，光电耦合器Q2的S5引脚、S6引脚分别与接线端子连接，光电耦合器Q2的T5引脚、T6引脚、T7引脚和T8引脚分别经过电阻接地，并分别与MCU芯片U2的SEN5引脚、SEN6引脚、SEN7引脚和SEN8引脚连接，其中T5引脚还接TP38,光电耦合器Q2还接工作电压+5V。

光电耦合器Q3的A9引脚、A10引脚、A11引脚和A12引脚分别通过发光二极管和电阻连接24V；S9引脚、S10引脚、S11引脚和S12引脚分别通过电阻连接24V，光电耦合器Q3的S9引脚、S10引脚、S11引脚和S12引脚分别与接线端子连接，光电耦合器Q3的T9引脚、T10引脚、T11引脚和T12引脚分别经过电阻接地，并分别与MCU芯片U2的SEN9引脚、SEN10引脚、SEN11引脚和SEN12引脚连接，其中T9引脚还接TP39,光电耦合器Q3还接工作电压+5V。

如图8所示，信号输入单元7具体工作原理如下：主要功能是检测外部Sensor信号的输入，工作过程为：外部传感器连接到接线端子P1和P2上，当传感器产生低电平信号时，也就是光电耦合器中发光二极管的负极产生低电平，从而使得该发光二极管导通，则在光电耦合器另一端相对应的感光器导通，从而高电平+5V能够通过感光器，使得光电耦合器和MCU芯片相连接的引脚产生高电平信号，以供MCU芯片进行检测。相反当传感器产生高电平的时候，光电耦合器中的发光二极管没有导通，则感光器也没有导通，则MCU芯片检测到低电平。通过这种方式传感器产生的电平信号就能够到达MCU芯片的控制端，并且对该信号能够进行采集和处理。此信号输入单元7通过采用光电耦合器对外部输入信号电路和主控单元进行了有效的隔离，避免了外部输入信号过大时导致MCU芯片的损坏，在信号正常传输的同时，保证了电路的完整性。

如图9和图11所示，信号输出接口单元包括电阻、电容、光电耦合器Q5、Q6和Q7、发光二极管、二极管、MOS管和接线端子P7。光电耦合器Q5的第1引脚、第3引脚、第5引脚和第7引脚分别通过电阻连接+5V；K1引脚通过发光二极管D15连接MCU芯片U2的CONT1引脚；K2引脚通过发光二极管D16连接MCU芯片U2的CONT2引脚；K3引脚通过发光二极管D17连接MCU芯片U2的CONT3引脚；K4引脚通过发光二极管D18连接MCU芯片U2的CONT4引脚；E4引脚通过电阻R78连接MOS管Q15的栅极；第10引脚、第12引脚、第14引脚接+24V；E3引脚通过电阻R66接MOS管Q9的栅极；E2引脚通过电阻R77连接MOS管Q14的栅极；E1引脚通过电阻R65连接MOS管Q8的栅极。

MOS管Q15的栅极通过电阻R84接地；源极接地；漏极连接接线端子P7的Q4引脚，通过电容C37接地，通过二极管D34接地；MOS管Q9的栅极通过电阻R72接地；源极接地；漏极连接接线端子P7的Q3引脚，通过电容C31接地，通过二极管D28接地；MOS管Q14的栅极通过电阻R83接地；源极接地；漏极连接接线端子P7的Q2引脚，通过电容C36接地，通过二极管D33接地；MOS管Q8的栅极通过电阻R71接地；源极接地；漏极连接接线端子P7的Q1引脚，通过电容C30接地，通过二极管D27接地；

光电耦合器Q6对应的引脚与MCU芯片U2的CONT5、CONT6、CONT7和CONT8引脚连接，光电耦合器Q6对应的引脚与对应的MOS管(Q17、Q16、Q10、Q11)连接，MOS管(Q17、Q16、Q10、Q11)与接线端子P7的对应引脚(Q5、Q6、Q7、Q8)连接。

光电耦合器Q7对应的引脚与MCU芯片U2的CONT9、CONT10、CONT11和CONT12引脚连接，光电耦合器Q7对应的引脚与对应的MOS管(Q18、Q19、Q12、Q13)连接，MOS管(Q18、Q19、Q12、Q13)与接线端子P7的对应引脚(Q9、Q10、Q11、Q12)连接。

如图9所示，信号输出单元8工作原理如下：主要功能就是通过控制光电耦合器的通断，从而控制外接设备和元件的通断。当主控单元的MCU相应的引脚输出低电平时，对应的光电耦合器中发光二极管的负极为低电平，从而该发光二极管导通，从而使得光电耦合器中的感光器导通，在光电耦合器的输出端输出24V的高电平，此时MOS管通过电阻的分压达到导通的状态，与之对应的接线端子上的引脚类似于接地，当设备上一端与接线端子上的第1、8、9、16引脚相连接，另一端接输出引脚，就能够是的外接设备导通。相反，当主控单元的MCU输出高电平时，光电耦合器中的发光二极管不导通，相对应的感光器也不导通，此时光电耦合器的输出端为低电平，从而对应的接线端子上的引脚也为低电平，MOS管处于截止状态，接线端子上对应的输出引脚也为高电平，当设备上一端与接线端子上的第1、8、9、16引脚相连接，另一端接输出引脚时，无法产生电压差，也就不能够导通。该电路通过光电耦合器，实现了主控单元的MCU较小电压(5V)控制外部设备较高电压(24V)的功能。

如图10所示，电机控制单元9包括接线端子P28和电容组成，接线端子P28的PU2引脚与MCU芯片U2的PU2引脚连接，通过电容C48接地GND；+5V引脚连接+5V；DR2引脚与MCU芯片U2的DR2引脚连接，通过电容C49接地；PU1引脚与MCU芯片U2的PU1引脚相连接，通过电容C50接地；DR1引脚与MCU芯片U2的DR1引脚连接，通过电容C51接地；

如图10所示，电机控制单元9具体工作原理如下：主要是控制电机的运行。通过接线端子P28，主控单元通过引脚输出不同电平控制电机的运行状态，该电机控制单元9为常用到电机运行的设备场所提供了较为方便的控制功能。

以上所述本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种多功能电气控制板的改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.多功能电气控制板，其特征在于，包括基板及至少一块集成有扩展功能的板卡；

所述基板上设置有主控单元，及分别与所述主控单元电连接的通信单元和板卡接口单元，所述板卡接口单元与所述板卡电连接，所述通信单元包括第一通信单元和第二通信单元，所述第二通信单元与所述板卡接口单元电连接,所述第一通信单元用于所述主控单元与上位机之间的通信，所述第二通信单元用于上位机与所述板卡之间的通信。

2.根据权利要求1所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述第二通信单元为一拖四通信电路，所述一拖四通信电路包括电连接的通信接口和通信转换电路，所述通信转换电路包括至少一个虚拟串行接口，所述虚拟串行接口通过所述板卡接口单元与对应的所述板卡电连接，所述通信接口与上位机电连接。

3.根据权利要求1所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述第一通信单元为RS232串行通信电路。

4.根据权利要求1至3任一项所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述板卡为集成有电压测量功能的电压测量板卡、集成有电流测量功能的电流测量板卡或集成有继电器切换功能的继电器切换板卡。

5.根据权利要求4所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述板卡通过插接与所述板卡接口单元电连接。

6.根据权利要求4所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的SPI信号输出单元，所述SPI信号输出单元通过SPI通信协议与外部设备进行通信。

7.根据权利要求4所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的信号输入单元，所述信号输入单元用于接入和预处理传感器采集的信号。

8.根据权利要求4所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的信号输出单元，所述信号输出单元用于传输控制信号至执行部件。

9.根据权利要求4所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述基板上还设置有与所述主控单元电连接的电机控制单元，所述电机控制单元用于传输电机控制信号至电机。

10.根据权利要求4所述的多功能电气控制板，其特征在于，所述基板上还设置有提供工作电压的电源单元。

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