[实用新型]一种STD总线式多功能模板

说明书

本实用新型涉及一种MCS－96系列STD总线式多功能模板，属于用于工业控制过程的计算机技术领域。

现有MCS－96系列STD总线CPU模板虽也具备模拟量输入功能，但其输入信号均为非隔离电压信号，如用这种模板组成工控机系统，用户必须扩充大量功能端子板，如隔离式变送器端子板或I／V转换端子板等，因为若采用常规技术是不可能在标准尺寸的线路板上容纳这些功能部件，这样就势必造成用户系统连线复杂，结构臃肿，故障率高，安装维修困难，从而使MCS－96单片机失去其体积小、功能强等优势。另一方面采用扩充功能端子板方法来组成系统，比较适合大系统，对于工控过程所常用的小系统及单回路控制装置，这种组合方法又使CPU板上的许多功能显得多余，如原有的非隔离模拟量输入及功率驱动芯片等。上述缺点导致现有的MCS－96系列CPU板在小系统，单回路控制方面适应性甚差。

本实用新型的目的是公开一种通用性及功能更强的MCS－96系列STD总线式CPU板，这种多功能模板特别适合作为集 散式控制系统的下位机或单回路控制器。

本实用新型有任务是这样实现的，一种MCS－96系列STD总线式CPU模板，其输出部分至少包括 PWM方式D／A输出口和RS－485串行接口，其输入部分的特征在于设有热电阻温度变送器及I／V转换器，该变送器和转换器经光电隔离器与所述MCS－96单片机 CPU芯片输入通道连接，其键盘和显示接口特征为键盘扫描电路与LCD显示控制电路直接与CPU的接口芯片连接，显示控制得到一个分时输出时序程序的支持。

为缩小温度变送器部分大量电阻在线路上所占空间，本实用新型将该部分所用不同阻值电阻用双列直插集成化电阻器方式在线路板上排列设置，可有效减少所占空间，

采用上述技术方案后能得到的主要发明效果是

（1）。去掉了原模板上多余的部件如功率驱动芯片、不带光隔的模拟量输入部件及用于键盘和液晶显示部分的锁存器，译码器芯片，这样既腾出线路板的空间，又简化了线路，为强化模板功能创造了条件。

（2）、离散电阻的集成化插接方式可使一个标准16脚集成电路插座上安装八个离散式电阻，使得热电阻温度变送器电路部分的大量电阻能够集中设置分布，有效地减少了所占空间。

（3）、带光隔的实用输入输出接口，一块这种CPU模板就是一台高性能工业控制机，这种STD总线式模板成本低，功耗低，速度高，抗干扰能力强，适合大多数工业现场单回路控制或作为集散式控制系统的下位机。

下面就附图和实施例，对本实用新型作具体说明。

图1是模板排列示意图。

图2是电路框图。

图3是热电阻变送器电路原理图。

图4是离散式电阻集成化插接示意图。

图5是电流转换器电路原理图。

图6是键盘和LCD接口电路。

图7是软件时序框图。

图1是STD总线式多功能模板主部件排列图，这种模板外形为165×114标准尺寸，板上的集成电路U1－U9芯片分别为CPU，锁存器、译码器、EPROM、RAM×2、接口芯片、逻辑芯片及电压监视芯片，精密可调电位器W1－W7用于输入量程及零点调节，JC1和JC2为两个跳线器，J1－J5为五个连接器，用于连接LCD，键盘，输出、输入及电源。备用电池V可给RAM U5或U6供电，以保存U5和U6内存的程序或数据。主要芯片型号为U1：MCS－96系列，如8098，U7：82C55，U8：74HC04，U9：TL7705。

图2为电路框图，计算机核心部分CPU芯片MCS－98与总线STDBUS连接，电压监视芯片TL7785抑制电源电压的各种噪声对主机的影响，8K的EPROM和16K的RAM作为存储器，备用电池V使RAM支持写保护。CPU芯片MCS－98的RS－232接口与一个带光隔全双工RS－485串行口连接，其RXD信号输入电流不大于0.5ma，Txd输出电流不小于200ma，不加任何驱动级，便可直接用双绞线组网。MCS－98的脉宽调制口PWM与八位带光隔D／A转换器连接，提供0－10ma输出。MCS－98的输入通道ACH4和ACH5连接两路热电阻温度变送器pt100－1和pt100－2，ACH6和ACH7连接两路0－10ma电流转换器I－1和I－2。MCS－98还经接口芯片82C55直接与液晶显示器LCD及工业键盘JP连接。从上述功能可以看出，这种多功能模板，一块板就是一台高性能工控机。