温湿度变送器之硬件设计——数字输出&数字输入(9)

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常见的数字量输出

控制系统中常用的数字量信号有两种:干接点&湿节点

  • 干接点,信号不带电,是无源信号。常见的干节点信号有:限位开关、形成开关、旋转开关、温度开关、也为开关等等;
    干接点分为无源常开和无源常闭两种信号,图示如下:

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  • 湿节点,信号带电,有源信号。分正负极性,信号正负极不可接反。 常见的湿节点控制对象有:报警警灯,报警喇叭等 湿节点可以有干接点通上电源构造而成。

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干接点优势

  1. 接入要求低,不分正负极性,可以随意接线,这样工程进度快,施工方便
  2. 干接点长时间短路,不会损坏被控设备和远端控制器
  3. 比较容易介入第三方设备,接口统一比较简单

湿节点优势

  1. 被控端不需要提供电源
  2. 被控端设备仅在触发信号时候工作,能源消耗低

原理图绘制

我们之前在项目分析中,选定了干接点信号输出类型。实现方式为继电器输出。本项目选择的继电器型号是:MPD-S-112-A,类型为常开型继电器。

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绘制

  1. 放置继电器
    快捷a,调出符号库,输入relay,我们需要选择一个4引脚的继电器。我找到一个型号是UMS05-1A80-75L的,可以直接用。
  2. 放置光耦
  3. 绘制原理图如下:

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DO1是mcu的控制gpio口,dout1——1和dout1——2是常开类型的干接点输出
控制逻辑如下:

  1. gpio 拉低,光耦控制端导通
  2. 管偶输出端导通,12V电压作用与npn三极管基极
  3. 三极管CE导通
  4. 继电器线圈端12V和GND构成回路,产生电磁
  5. 继电器闭合
    其中:gpio端需要串入限流电阻,防止大电流烧毁光耦&mcu

数字输入

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常见的按键检测电路如上图,是一个简单的RC复位电路。其工作原理我们在方案设计的时候已经讲过。
正常情况下,RST信号被上拉电阻拉高,当12短路,RST短接到GND,变成低电平。
mcu判断RST信号拉低表示收到了输入信号。

下一章节我们介绍mcu的外设和原理图部分绘制