[发明专利]一种利用74HC595芯片扩展多个IO端口的控制电路

说明书

本发明公开了一种利用74HC595芯片扩展多个IO端口的控制电路，包括：信号控制芯片、74HC595芯片、多个限流电阻、光电耦合器和驱动芯片，信号控制芯片将运算处理过的电信号输出送入到74HC595芯片，74HC595芯片把数据存储并通过8位数据输出端并行输出，经限流电阻把信号传递输入光电耦合器转换成光信号，光电耦合器内部再通过光信号转换为电信号输出给驱动芯片，驱动芯片把电信号输出给外部生产设备。本发明在移位的过程中，寄存器输出端的数据可以保持不变，传输信号稳定，受外界环境因素影响不大，电路结构简单，控制原理简单，能够进行数据存储，使用方便，成本低，可以广泛地应用在工业控制电路中。

技术领域：

本发明属于控制电路技术领域，具体是涉及一种利用74HC595 芯片扩展多个IO端口的控制电路。

背景技术：

目前，工业生产控制中大部分采用微控制器作为核心控制，微控制器可以采用例如单片机或者ARM处理器等，但是现有的单片机系统的IO端口是有限的，不能满足扩展成多个信号接口的应用，对于大型的工业控制，如果采用单个单片机系统，其有限的IO端口很难满足大型的工业控制，如果采用多个单片机系统进行控制，容易出现通信问题且成本较高。

而74HC595芯片是一款漏极开路输出的CMOS移位寄存器，输出端口为可控的三态输出端，作为串入并出的芯片，在移位的过程中，从8为输出口并行输出，输出端的数据可以保持不变，传输信号稳定，受外界环境因素影响不大，且该芯片具有电路结构简单，使用方便，成本低等优点。

发明内容：

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于工业生产控制的控制电路中单片机系统的IO端口有限，不能满足扩展成多个信号接口的应用，从而提出一种利用74HC595芯片扩展多个IO端口的控制电路。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种利用74HC595芯片扩展多个IO端口的控制电路，包括：信号控制芯片U1、74HC595芯片U2、多个限流电阻R、光电耦合器 U3和驱动芯片U4。

所述信号控制芯片U1的输出端与所述74HC595的输入端连接。

所述74HC595芯片U2内设置有Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、 Q6、Q7引脚，Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引脚为所述74HC595 芯片U2的8位数据输出端，所述Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、 Q7引脚分别通过一个所述限流电阻R与所述光电耦合器U3的输入端连接。

所述光电耦合器U3的输出端与所述驱动芯片U4的输入端连接；

所述驱动芯片U4的输出端与外部生产设备连接。

作为上述技术方案的优选，所述信号控制芯片U1采用型号为 AT89S51单片机，所述信号控制芯片U1的21脚连接所述74HC595 芯片U2的11脚，所述信号控制芯片U1的22脚连接所述74HC595 芯片U2的14脚。

作为上述技术方案的优选，所述限流电阻R的电阻值为1kΩ，所述限流电阻R为8个，分别为第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻 R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8。

作为上述技术方案的优选，所述光电耦合器U3为单向光电耦合器，所述光电耦合器U3采用型号为TLP521_4的光电耦合器。