[发明专利]一个光耦实现多个控制信号隔离传输技术

说明书

技术领域

该技术涉及电子电气领域，具体地，涉及需要对输入控制信号进行隔离传输的工业控制场合。

背景技术

在工业控制系统中，经常需要将外部控制信号传输给单片机（比如电梯上下的控制信号、PLC输入接口的一些控制信号等），然后单片机根据不同的控制信号做出不同的响应，由于单片机大多使用5V或3.3V的工作电压，而外围控制信号电路工作电压一般为24V等高于5V的电压，就需要对输入的控制信号进行隔离传输，传统的信号隔离传输技术多是采用一个控制信号使用一个开关型光耦进行隔离的方式，当光耦输入端没有控制信号输入时，光耦输入端没有电流流通，光耦内部输出端的三极管截止，光耦输出端为高电平，当光耦输入端有控制信号输入时，光耦输入端有电流流通，光耦内部输出端的三极管饱和导通，光耦输出端为低电平，光耦输出端与单片机连接，单片机根据光耦输出端的高低电平判断有无控制信号输入，根据不同光耦输出端的电平变化判断输入的是哪个控制信号，传统信号隔离方法由于一个信号需要一个光耦，当有多个控制信号时就需要多个光耦进行隔离，造成了极大的资源浪费，产品成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用一个光耦实现多个控制信号隔离传输的技术方案，该技术方案克服了传统技术一个控制信号需要一个光耦的隔离传输方式资源浪费大、成本高的缺点。

为了实现上述目的，本发明提供一种使用一个线性光耦实现多个控制信号隔离传输的技术，该技术包括一个用作隔离作用的线性光耦、与线性光耦输入端连接的信号编码电路、与光耦输出端连接的信号解码电路和AD采集电路；线性光耦输入端串联的电阻和与电阻并联的控制信号构成信号编码电路，编码电路将输入的不同的控制信号转换为不同大小的电流信号，编码电路产生的电流信号经线性光耦隔离后传输到光耦输出端，光耦输出端和与光耦输出端串联的电阻构成信号解码电路，解码电路将编码电路产生的电流信号转化为电压信号， AD采集电路采集光耦输出端串联电阻上的电压值，单片机根据该电阻上的电压值判断输入的是哪个控制信号。

所述信号编码电路包括与线性光耦输入端串联的多个电阻和与电阻并联的控制信号，输入端串联电阻的总阻值决定了光耦输入端的电流，电阻的个数由输入的控制信号个数决定；与光耦输入端电阻并联的控制信号是多个开关量控制信号，有控制信号输入时相当于开关的闭合，无控制信号输入时相当于开关断开，控制信号与光耦输入端串联的电阻并联，不同的控制信号与之并联的电阻阻值不同，当有控制信号输入时，控制信号将与之并联的电阻短路，从而引起光耦输入端的电流发生变化，编码电路将输入的控制信号转换为电流信号，并通过光耦的隔离传输到光耦的输出端。

所述用作隔离作用的光耦为线性光耦，光耦的输入端内部为一个发光二极管，光耦的输出端内部为一个光敏三极管，当线性光耦输入端电流变化时，线性光耦的输出端电流亦做相应变化；当输入不同的控制信号时，不同的控制信号与之并联的电阻值不同，将引起与光耦输入端串联的电阻值发生变化，从而引起光耦输入端电流的变化，光耦输出端电流也相应发生变化。

所述信号解码电路由光耦输出端和与输出端串联的电阻组成，当光耦输入端有控制信号输入时，输入的控制信号将与之并联的电阻短路，不同的控制信号与之并联的电阻值不同，从而引起光耦输入端的电流发生变化，继而光耦输出端的电流也发生变化，光耦输出端电流流过与输出端串联的电阻，使与光耦输出端串联的电阻上面的压降也发生变化，单片机AD采集电路根据该电阻上电压值的大小来判断输入的是哪个控制信号。

通过上述技术方案传输控制信号时，由于不同大小的控制信号在光耦输出端串联电阻上的压降差异较大，可以通过调整与控制信号并联的电阻阻值进行调整，为避免光耦输入端信号电压发生波动时引起单片机对输入信号的误判，单片机AD采集电路对光耦输出端串联电阻的电压值采用区间值来区分不同的控制信号。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

幅图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1是说明本发明的一个光耦实现多个控制信号隔离传输技术的电路框图；

图2是说明本发明的一个光耦实现多个控制信号隔离传输技术的电路连接图；

图3是说明本发明的一个光耦实现多个控制信号隔离传输技术的信号编码电路连接图；