第2章数字量输入输出通道2.pdf
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2.42.42.42.4数字量输入输出通道数字量输入输出通道数字量输入输出通道数字量输入输出通道1、数字量输入通道中几种典型电路;1、数字量输入通道中几种典型电路;2、数字量输出通道几种典型驱动电路;2、数字量输出通道几种典型驱动电路;2.4.1数字量输入输出通道概述在电气控制系统中的继电器按接触器触点的闭合情况分为闭合与断开两种不同状态,这两种状态,常称为开关量。
开关量是表示两种状态。
数字量的每位也只能有2.4.1数字量输入输出通道概述在电气控制系统中的继电器按接触器触点的闭合情况分为闭合与断开两种不同状态,这两种状态,常称为开关量。
开关量是表示两种状态。
数字量的每位也只能有“00”和和“11”两种状态,也可以称为开关量。
在微机控制系统中,除了要处理模拟量信号以外,还要处理另一类数字信号,包括开关信号、脉冲信号。
它们是以二进制的逻辑两种状态,也可以称为开关量。
在微机控制系统中,除了要处理模拟量信号以外,还要处理另一类数字信号,包括开关信号、脉冲信号。
它们是以二进制的逻辑“11”和和“00”或电平的高和低出现的。
如开关触点的闭合和断开,指示灯的亮和灭,继电器或接触器的吸合和释放,马达的启动和停止,晶闸管的通和断,阀门的打开和关闭,仪器仪表的BCD码,以及脉冲信号的计数和定时等等。
或电平的高和低出现的。
如开关触点的闭合和断开,指示灯的亮和灭,继电器或接触器的吸合和释放,马达的启动和停止,晶闸管的通和断,阀门的打开和关闭,仪器仪表的BCD码,以及脉冲信号的计数和定时等等。
l凡在电路中起到通、断作用的各种按钮、触点、开关,其端子引出均统称为开关信号。
在开关输入电路中,主要是凡在电路中起到通、断作用的各种按钮、触点、开关,其端子引出均统称为开关信号。
在开关输入电路中,主要是考虑信号调理技术,如电平转换,RC滤波,过电压保护,反电压保护,光电隔离等。
考虑信号调理技术,如电平转换,RC滤波,过电压保护,反电压保护,光电隔离等。
(1)电平转换是用电阻分压法把现场的电流信号转换为电压信号。
(2)RC滤波是用RC滤波器滤出高频干扰。
(3)过电压保护是用稳压管和限流电阻作过电压保护;用稳压管或压敏电阻把瞬态尖峰电压箝位在安全电平上。
(4)反电压保护是串联一个二极管防止反极性电压输入。
(5)光电隔离用光耦隔离器实现计算机与外部的完全电隔离。
(1)电平转换是用电阻分压法把现场的电流信号转换为电压信号。
(2)RC滤波是用RC滤波器滤出高频干扰。
(3)过电压保护是用稳压管和限流电阻作过电压保护;用稳压管或压敏电阻把瞬态尖峰电压箝位在安全电平上。
(4)反电压保护是串联一个二极管防止反极性电压输入。
(5)光电隔离用光耦隔离器实现计算机与外部的完全电隔离。
按类型分有电平式和触点式两种电平式为高电平或低电平触点式为触点闭合或触点断开按电源分有有源和无源两种有源即直接提供高、低电平(有带负载能力),有源的开关量输出信号往往表示为电平的高低或电流的有无,由智能仪器为负载提供全部或部分电源。
无源即提供物理触点,或感应器件,指智能仪器只提供输出电路的通、断状态,负载电源由外电路提供。
按类型分有电平式和触点式两种电平式为高电平或低电平触点式为触点闭合或触点断开按电源分有有源和无源两种有源即直接提供高、低电平(有带负载能力),有源的开关量输出信号往往表示为电平的高低或电流的有无,由智能仪器为负载提供全部或部分电源。
无源即提供物理触点,或感应器件,指智能仪器只提供输出电路的通、断状态,负载电源由外电路提供。
常见的数字量有:
编码数字(二进制或十进制):
如用绝对编码的编码器检测位置等。
开关量:
如按钮或转换开关的启停、阀门的开闭,指示灯亮/灭等。
数字脉冲列信号:
如光电脉冲编码器检测速度、晶闸管的脉冲触发器等。
常见的数字量有:
编码数字(二进制或十进制):
如用绝对编码的编码器检测位置等。
开关量:
如按钮或转换开关的启停、阀门的开闭,指示灯亮/灭等。
数字脉冲列信号:
如光电脉冲编码器检测速度、晶闸管的脉冲触发器等。
1、开关信号的输入/输出的常见问题1、开关信号的输入/输出的常见问题1开关和开关量信号的区别?
1开关和开关量信号的区别?
开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置,主要用于向单片机输入电平信号。
开关量信号就是通过拨动开关的位置,使单片机得到的一个固定不变的电平信号。
在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据,开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。
开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置,主要用于向单片机输入电平信号。
开关量信号就是通过拨动开关的位置,使单片机得到的一个固定不变的电平信号。
在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据,开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。
2开关量信号的特点是什么?
开关量信号的特点是什么?
只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号,在智能仪器的电子电路中,通常用二进制数只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号,在智能仪器的电子电路中,通常用二进制数0和和1来表示。
来表示。
3开关量信号的作用?
3开关量信号的作用?
开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件,智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备发送开关量信号,实现对外部设备状态的检测、识别和对外部执行元器件的驱动和控制。
开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件,智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备发送开关量信号,实现对外部设备状态的检测、识别和对外部执行元器件的驱动和控制。
4常见电子开关都有哪些?
4常见电子开关都有哪些?
常见电子开关有:
扳键开关、常见电子开关有:
扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关(光电开关、光纤开关等)、温度超限开关。
码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关(光电开关、光纤开关等)、温度超限开关。
5.电子开关的缺点是什么?
如何解决该缺点?
5.电子开关的缺点是什么?
如何解决该缺点?
由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和开关的触点,这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖动等现象。
因此为使信号安全可靠,在输入到单片机之前必须接入信号输人电气接口电路,对外部的输入信号进行滤波、电平转换和隔离保护等由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和开关的触点,这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖动等现象。
因此为使信号安全可靠,在输入到单片机之前必须接入信号输人电气接口电路,对外部的输入信号进行滤波、电平转换和隔离保护等.外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。
但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机IO端口的信号电平不相符时(由于这些电平信号功率有外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。
但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机IO端口的信号电平不相符时(由于这些电平信号功率有限,加上外界还存在各种干扰和影响)限,加上外界还存在各种干扰和影响),应在电平转换后(采用各种缓冲、放大、隔离和驱,应在电平转换后(采用各种缓冲、放大、隔离和驱动电路等措施)动电路等措施),再输入到单片机的IO端口上。
,再输入到单片机的IO端口上。
2、典型的开关量输入/输出通道结构2、典型的开关量输入/输出通道结构开关量输入输出通道一般由三部分组成:
开关量输入输出通道一般由三部分组成:
开关量输入输出通道一般由三部分组成:
开关量输入输出通道一般由三部分组成:
CPUCPUCPUCPU接接接接口逻辑、口逻辑、口逻辑、口逻辑、输入缓冲器和输出锁存器、输入输出电气接输入缓冲器和输出锁存器、输入输出电气接输入缓冲器和输出锁存器、输入输出电气接输入缓冲器和输出锁存器、输入输出电气接口口口口(亦即开关量输入信号调理和输出信号驱动电路亦即开关量输入信号调理和输出信号驱动电路亦即开关量输入信号调理和输出信号驱动电路亦即开关量输入信号调理和输出信号驱动电路)。
一般情况下,各种开关量输入输出通道的前两部分往一般情况下,各种开关量输入输出通道的前两部分往一般情况下,各种开关量输入输出通道的前两部分往一般情况下,各种开关量输入输出通道的前两部分往往大同小异,往大同小异,往大同小异,往大同小异,所不同的主要在于输入输出所不同的主要在于输入输出所不同的主要在于输入输出所不同的主要在于输入输出(I(I(I(IO)O)O)O)电气电气电气电气接口接口接口接口。
典型的开关量输入输出通道结构如图所示。
典型的开关量输入输出通道结构如图所示。
典型的开关量输入输出通道结构如图所示。
典型的开关量输入输出通道结构如图所示。
1111CPUCPUCPUCPU接口逻辑接口逻辑接口逻辑接口逻辑这部分电路一般由数据总线缓冲器这部分电路一般由数据总线缓冲器这部分电路一般由数据总线缓冲器这部分电路一般由数据总线缓冲器/驱动器、输入驱动器、输入驱动器、输入驱动器、输入/输出口地址译码器、读、写等控制信号组成。
输出口地址译码器、读、写等控制信号组成。
输出口地址译码器、读、写等控制信号组成。
输出口地址译码器、读、写等控制信号组成。
2输入缓冲器和输出锁存器输入缓冲器是对外部输入的信号起缓冲、增强以及选通的作用,CPU通过读缓冲器输人数据。
输出锁存器的作用是锁存CPU送来的输出数据,供外部设备使用。
输入缓冲器和输出锁存器可以使用各种可编程的外围接口电路,如8255、8155等,也可以使用简单的中小规模集成电路,如74LS240、74LS244、74LS245、74LS273、74LS377等。
3I/O电气接口典型的开关量输出/输人电气接口的功能主要是电平转换、隔离和功率驱动、滤波等。
2输入缓冲器和输出锁存器输入缓冲器是对外部输入的信号起缓冲、增强以及选通的作用,CPU通过读缓冲器输人数据。
输出锁存器的作用是锁存CPU送来的输出数据,供外部设备使用。
输入缓冲器和输出锁存器可以使用各种可编程的外围接口电路,如8255、8155等,也可以使用简单的中小规模集成电路,如74LS240、74LS244、74LS245、74LS273、74LS377等。
3I/O电气接口典型的开关量输出/输人电气接口的功能主要是电平转换、隔离和功率驱动、滤波等。
输入调理电路输入缓冲器地址译码器生产过程PC总线一、数字量输入通道的结构数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路组成。
其结构如下:
一、数字量输入通道的结构数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路组成。
其结构如下:
2.4.22.4.22.4.22.4.2数字量(开关量)输入通道的结构数字量(开关量)输入通道的结构数字量(开关量)输入通道的结构数字量(开关量)输入通道的结构1.输入调理电路1.输入调理电路数字量(开关量)输入通道的基本功能就是接受外部装置或生产过程的状态信号。
这些状态信号的形式可能是电压、电流、开关的触点,必然引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。
为了将外部开关量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接受的逻辑信号,这些功能称为信号调理。
数字量(开关量)输入通道的基本功能就是接受外部装置或生产过程的状态信号。
这些状态信号的形式可能是电压、电流、开关的触点,必然引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。
为了将外部开关量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接受的逻辑信号,这些功能称为信号调理。
2、输入调理电路的作用作用:
将生产现场的信号经、输入调理电路的作用作用:
将生产现场的信号经转换、保护、滤波、隔离转换、保护、滤波、隔离后转换成计算机能接收的逻辑信号。
后转换成计算机能接收
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- 关 键 词:
- 数字 输入输出 通道
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