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1、(10)申请公布号 CN 103576575 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103576575 A (21)申请号 201310472480.7 (22)申请日 2013.10.11 G05B 19/04(2006.01) (71)申请人 北京智宇精控科技有限公司 地址 100085 北京市海淀区信息路 15 号 1011 (72)发明人 薄理夫 郭家骏 刘俊峰 (74)专利代理机构 北京纽乐康知识产权代理事 务所 11210 代理人 史静 (54) 发明名称 一种通用控制器 (57) 摘要 本发明涉及一种通用控制器， 包括通用通道 控制电路和外部接口， 所述通用通道控制。
2、电路包 括用于外部输入信号处理的输入电路、 用于 EMC 保护和继电器能量卸放的保护电路、 用于完成参 考电阻投入和切出的电阻测量电路和输出电路， 所述外部接口包括与输入电路连接的 ADC 接口、 与输出电路连接的 DAC 接口和与保护电路连接的 OUT 接口。本发明的有益效果为 ： 1） 同时支持模 拟电压输入、 模拟电流输入、 NTC10K、 PT100、 电阻 输出、 电压输出、 电流输出和继电器输出等多种信 号。2） 可以通过软件配置， 即嵌入式软件通过对 GPIO 信号控制通道实现功能切换， 不需要将 DDC 外壳拆开进行跳线。3） 使用跳线模拟 GPIO 给出 的信号， 就可以支持。
3、跳线配置模式。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103576575 A CN 103576575 A 1/1 页 2 1. 一种通用控制器， 包括通用通道控制电路 （1） 和外部接口， 其特征在于 ： 所述通用通 道控制电路 （1） 包括用于外部输入信号处理的输入电路 （2） 、 用于 EMC 保护和继电器能量卸 放的保护电路 （3） 、 用于完成参考电阻投入和切出的电阻测量电路 （4） 和输出电路 （5） ； 所 述外部接口包括。
4、 ADC 接口 （6） 、 DAC 接口 （7） 和 OUT 接口 （8） ， 所述 ADC 接口 （6） 与输入电路 （2） 连接， 所述 DAC 接口 （7） 与输出电路 （5） 连接， 所述 OUT 接口 （8） 与保护电路 （3） 连接。 2. 根据权利要求 1 所述的通用控制器， 其特征在于 ： 所述输入电路 （2） 包括设计跟随 器 （9） ， 所述设计跟随器 （9） 与保护电路 （3） 之间的电路并联有电流转电压电阻 （10） ， 所述 电流转电压电阻 （10） 连接有电阻模式控制元件 （11） 。 3.根据权利要求2所述的通用控制器， 其特征在于 ： 所述保护电路 （3） 包括。
5、与继电器开 关 （12） 连接的继电器控制元件 （13） 。 4.根据权利要求3所述的通用控制器， 其特征在于 ： 所述电阻测量电路 （4） 包括串联的 电阻测量控制元件 （14） 和 NTC10K 测量电路 （15） ， 所述 NTC10K 测量电路 （15） 包括串联的 电阻测量标准电压和基准电压开关管 （20） 。 5.根据权利要求4所述的通用控制器， 其特征在于 ： 所述输出电路 （5） 包括并联的误差 比较和输出电路 （16） 、 电压反馈电路 （17） 和电流反馈电路 （18） 。 6. 根据权利要求 5 所述的通用控制器， 其特征在于 ： 所述误差比较和输出电路 （16） 包 括。
6、运放功能三极管或分立元件三极管。 7. 根据权利要求 6 所述的通用控制器， 其特征在于 ： 所述电压反馈电路 （17） 包括电流 电压反馈开关和电流模式控制元件 （19） 。 权 利 要 求 书 CN 103576575 A 2 1/3 页 3 一种通用控制器 技术领域 0001 本发明涉及一种通用控制器。 背景技术 0002 市场上现有的控制器， 包括楼宇控制器 （DDC） ， 动环监控控制器， 工业等， 普 遍存在的一个问题是通道的通用性不强， 功能单一， 导致选型困难、 点表配置繁琐。 0003 因此， 本领域需要提供一种通用控制器， 支持模拟电压输入、 模拟电流输入、 NTC10K、。
7、 PT100、 电阻、 电压输出、 电流输出、 继电器输出、 PWM 输出等多种信号。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种通用控制器， 以达到支持多种控制信号的目的。 0005 本发明的目的是通过以下技术方案来实现 ： 一种通用控制器， 包括通用通道控制电路和外部接口， 所述通用通道控制电路包括用 于外部输入信号处理的输入电路、 用于 EMC 保护和继电器能量卸放的保护电路、 用于完成 参考电阻投入和切出的电阻测量电路和输出电路， 所述外部接口包括 ADC 接口、 DAC 接口和 OUT接口， 所述ADC接口与输入电路连接， 所述DAC接口与输出电路连接， 所述OUT接口与保 护电路连。
8、接。 0006 进一步的， 所述输入电路包括设计跟随器， 所述设计跟随器与保护电路之间的电 路并联有电流转电压电阻， 所述电流转电压电阻连接有电阻模式控制元件 ； 所述保护电路 包括与继电器开关连接的继电器控制元件 ； 所述电阻测量电路包括串联的电阻测量控制元 件和 NTC10K 测量电路， 所述 NTC10K 测量电路包括串联的电阻测量标准电压和基准电压开 关管 ； 所述输出电路包括并联的误差比较和输出电路、 电压反馈电路和电流反馈电路。 0007 进一步的， 所述误差比较和输出电路包括运放功能三极管或分立元件三极管。 0008 进一步的， 所述电压反馈电路包括电流电压反馈开关和电流模式控制。
9、元件。 0009 本发明的有益效果为 ： 1） 、 同时支持模拟电压输入、 模拟电流输入、 NTC10K、 PT100 （100 欧铂电阻） 、 电阻输出、 电压输出、 电流输出和继电器输出等多种信号。2） 、 可以通过软 件配置， 即嵌入式软件通过对 GPIO（通用出入输出） 信号控制通道实现功能切换， 不需要将 DDC（直接数字控制器） 外壳拆开进行跳线。3） 、 使用跳线模拟 GPIO 给出的信号， 就可以支 持跳线配置模式。 附图说明 0010 下面根据附图对本发明作进一步详细说明。 0011 图 1 是本发明实施例所述通用控制器的结构框图 ； 图 2 是本发明实施例所述输入电路的电路。
10、原理图 ； 图 3 是本发明实施例所述保护电路的电路原理图 ； 图 4 是本发明实施例所述输出电路的电路原理图 说 明 书 CN 103576575 A 3 2/3 页 4 图 5 是本发明实施例所述电阻测量电路的电路原理图 ； 图 6 是本发明实施例所述通用控制器的电路原理图 ； 图 7 是本发明实施例所述通用控制器各种工作模式的状态表。 0012 图中 ： 1、 通用通道控制电路 ； 2、 输入电路 ； 3、 保护电路 ； 4、 电阻测量电路 ； 5、 输出电路 ； 6、 ADC 接口 ； 7、 DAC 接口 ； 8、 OUT 接口 ； 9、 设计跟随器 ； 10、 电流转电压电阻 ； 1。
11、1、 电阻模式控制元 件 ； 12、 继电器开关 ； 13、 继电器控制元件 ； 14、 电阻测量控制元件 ； 15、 NTC10K 测量电路 ； 16、 误差比较和输出电路 ； 17、 电压反馈电路 ； 18、 电流反馈电路 ； 19、 电流模式控制元件 ； 20、 基准电压开关管。 具体实施方式 0013 如图1-6所示， 本发明实施例所述的通用控制器， 包括通用通道控制电路1和外部 接口， 所述通用通道控制电路 1 包括用于外部输入信号处理的输入电路 2、 用于 EMC 保护和 继电器能量卸放的保护电路 3、 用于完成参考电阻投入和切出的电阻测量电路 4 和输出电 路 5， 所述外部接口。
12、包括 ADC 接口 6、 DAC 接口 7 和 OUT 接口 8， 所述 ADC 接口 6 与输入电路 2 连接， 所述 DAC 接口 7 与输出电路 5 连接， 所述 OUT 接口 8 与保护电路 3 连接。 0014 输入电路 1 包括高阻输入的设计跟随器 9， 用以处理出入信号， 所述设计跟随器 9 与保护电路 3 之间的电路并联有电流转电压电阻 10， 用以实现电流信号到电压信号的转 换。所述电流转电压电阻 10 连接有电阻模式控制元件 11。保护电路 3 包括通过继电器开 关12连接的继电器控制元件13， 实际应用时保护电路3与大电流电源一起构成继电器驱动 电路。 0015 电阻测量。
13、电路 4 包括串联的电阻测量控制元件 14 和 NTC10K 测量电路 15， 所述 NTC10K 测量电路 15 包括串联的电阻测量标准电压和基准电压开关管 20， 基准电压开关管 20 为可开关的上拉电阻设计。 0016 输出电路5包括并联的误差比较和输出电路16、 电压反馈电路17和电流反馈电路 18。所述误差比较和输出电路 16 优选使用运放功能三极管或分立元件三极管。电压反馈 电路 17 包括电流电压反馈开关和电流模式控制元件 19， 所述电流电压反馈开关实现电压 反馈和电流反馈的合成。电流反馈电路 18 和电压反馈电路 17 一同构成通用输出电路。 0017 本发明提供的通用控制器。
14、及其控制电路各电路的主要功能， 输出电路 5 完成输出 的相关功能， 包括 ： 电压输出， 电流输出， PWM（脉冲宽度调制） 输出等。电阻测量电路 7 完 成参考电阻的投入和切出。实现 NTC10K， PT100 测量。输入电路 2 完成外部输入信号的处 理， 包括 ： 模拟电压输入， 模拟电流输入。保护电路 3 完成 EMC 保护和继电器能量的卸放。 0018 如图 7 所示， 本发明提供的通用控制器各电路在各种工作模式下的状态表。其中， ADC 接口 ： 连接模数转换器， 将处理完成的输入信号传输到 ADC 变成数字信号 ； DAC 接口 ： 连 接数模转换器， 通用通道接收 DAC 来。
15、的给定信号转换为输出量 ； 电阻测量控制 ： 该控制信号 为真， 将控制标准电阻投入， 使电路变为分压结构， 用以测量外部电阻 ； 电流输出模式控制 ： 该控制信号为真， 电压反馈将被关闭， 电流反馈优先， 通道工作于电流模式 ； 电流输入模式 控制 ： 该控制信号为真， 将投入标准电阻， 将外部输入的电流信号变成电压信号 ； 继电器控 制 ： 该控制信号为真， 将打开继电器控制管， 外部继电器将吸合。 说 明 书 CN 103576575 A 4 3/3 页 5 0019 本发明不局限于上述最佳实施方式， 任何人在本发明的启示下都可得出其他各种 形式的产品， 但不论在其形状或结构上作任何变化， 凡是具有与本申请相同或相近似的技 术方案， 均落在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103576575 A 5 1/3 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103576575 A 6 2/3 页 7 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103576575 A 7 3/3 页 8 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103576575 A 8 。