[发明专利]程控NPN_PNP切换输入电路和电路板

说明书

本发明公开了程控NPN‑PNP切换输入电路和电路板，与现有技术相比，利用反相器的特性确保同一个常态时刻只有高边或低边导通，避免常态的共态导通，结合双向发光二极管双向导通的特性，可进一步简化电路结构，进一步减少IO口的占用率。

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体涉及一种程控NPN_PNP切换输入电路和电路板。

背景技术

随着搬运机器人技术的大力发展和广泛应用，各种AGV外接设备得到广泛应用。大部分的AGV外接设备都设有数字输出端，且数字输出端分为NPN输出模式和PNP输出模式的，并且输出模式随着外接设备选型或升级而改变。这样，就给主控设备与AGV外接设备之间的连接带来麻烦，比如外接设备由原来NPN输出模式变成PNP输出模式，那么就会导致原先支持PNP输出的主控输入端不再适用。为解决以上问题，现有的主控设备通过AGV主控与外接设备之间增设继电器或增加I0口的方式解决，但是，增加继电器中转的方案会导致电路的器件成本高，且电路结构复杂、庞大，难以满足机器人电路设备的小型化、高密度化的要求。采用增加IO口的方式，就需要通过更换MCU，新增的MCU对应每个AGV外接设备增加了2个IO口，用软件错开，避免共态导通，通道数一多，占用IO口太多，且如果出现程序跑飞的情况，电路的各传输信号易出现错乱。

发明内容

本发明的第一个发明目的在于提供一种程控NPN_PNP切换输入电路，本发明的程控NPN_PNP切换输入电路可用于AGV外接设备与主控设备之间的数据传输中，其可降低I0口的占用率、简化电路结构，并可有效防止出现共态导通的现象。

为实现以上发明目的，本发明采取以下技术方案：

程控NPN-PNP切换输入电路，包括MCU和数据传输电路；所述MCU包括数据接收端口和程控切换端口，所述数据接收端口用于接收AGV外接设备的信号，所述程控切换端口用于输出高电平信号或低电平信号；所述数据传输电路包括光电传感输入回路和光电传感输出回路，所述光电传感输出回路与所述数据接收端口电连接，所述光电传感输入回路驱动光电传感输出回路向MCU传输AGV外接设备的信号；所述光电传感输入回路包括双向发光二极管、高边开关电路和低边开关电路，所述高边开关电路、低边开关电路均包括电平输入端、电平输出端和电源连接端，且两电平输入端均与MCU的程控切换端口电连接，两电平输出端均与发光二极管的一端电连接,所述发光二极管的另一端用于与AGV外接设备电连接，所述高边开关电路的电平输入端包括反相器，所述反相器的输入端与低边开关电路的电平输入端并联，所述高边开关的电源连接端用于与外部正极电源电连接，所述低边开关的电源连接端接地。

本发明的NPN-PNP切换输入电路，通过设置高边开关电路、低边开关电路，且高边开关电路、低边开关电路的电平输入端均与程控切换端口电连接，电平输出端均与双向发光二极管的同一端电连接，而双向发光二极管的另一端与AGV外接设备电连接，从而组成两组数据输入电路，第一数据输入电路由外部正极电源、高边开关电路、双向发光二极管、AGV外接设备依次串联形成，第二数据输入电路由AGV外接设备、双向发光二极管、低边开关电路依次串联形成。当AGV外接设备端口为NPN型时，MCU通过程控切换端口输出高电平，从而使低边开关导通、高边开关截止，从而使第二数据输入电路导通驱动光电传感输出回路向MCU发出信号；当AGV外接设备端口为PNP型时，MCU通过程控切换端口输出低电平，从而使高边开关导通、低边开关截止，从而使第一数据输入电路导通驱动光电传感输出回路向MCU发出信号。由于高边开关电路的输入端设有反相器，利用反相器的特性确保同一个常态时刻只有高边或低边导通，避免常态的共态导通，结合双向发光二极管双向导通的特性，可进一步简化电路结构，进一步减少IO口的占用率。与现有技术相比，本发明的NPN-PNP切换输入电路可有效简化电路结构、降低IO口占用率，且可防止电路出现共态导通的现象。需要说明的是，本发明所指的双向发光二极管为由两个发光二极管通过反向并接组合而成的二极管。