[实用新型]一种安全型数字接口复用电路

说明书

本实用新型提供的一种安全型数字接口复用电路，通过设置输入输出扩展模块、电平输入检测电路、开漏输出接口电路及高边开关与保护模块，使得复用端口即可用作输入端口也可用作输出端口，当用作输入端口时，电平输入检测电路输出与复用端口相应的电平信号至输入输出扩展模块的第一信号端，当用作输出端口时，开漏输出接口电路根据输入输出扩展模块第二信号端的电平信号控制复用端口的开关状态，从而可以满足同一路端口输入输出功能硬件兼容，高边开关与保护模块用以对安全型数字接口复用电路的输入电源提供过流及过压保护，相比传统的独立接口电路或者全隔离电路，本申请提供的方案可以实现IO端口数量灵活扩展，达到负载灵活配置，成本更低。

技术领域

本实用新型涉及接口复用技术领域，具体而言，涉及一种安全型数字接口复用电路。

背景技术

在现有机器人产品中，数字输入输出接口都是独立分开设计的，存在以下几个明显的缺点；例如接口资源浪费、尺寸大占用机器人接口体积、不适合小型机器人面板应用等。为了适应不同市场应用需求，一般的设计提供的输入输出端口数量繁多，比如常见的输入8路，输出8路，共16个端口；或者更多例如16输入16输出共32路接口，造成硬件成本上升，当客户只需要输入(或输出)接口更多时，就造成输出(或输入)接口资源的严重浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种安全型数字接口复用电路，以实现将输入端口和输出端口复用，节省端口资源的目的。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供了一种安全型数字接口复用电路，所述安全型数字接口复用电路包括：输入输出扩展模块、电平输入检测电路、开漏输出接口电路及复用端口；

所述输入输出扩展模块包括通信端口、第一信号端及第二信号端，所述通信端口用以与微控制器通信连接；所述输入输出扩展模块用以根据所述微控制器的指令将第一信号端接收的信号传输至微控制器或者控制第二信号端输出预设定的电平信号；

所述电平输入检测电路包括第一输入端及第一输出端，所述第一输入端与所述复用端口电连接，所述第一输出端与所述第一信号端电连接；

所述电平输入检测电路用于当所述复用端口用作输入端口时，输出与所述复用端口相应的电平信号至所述第一信号端；

所述开漏输出接口电路包括第二输入端及第二输出端，所述第二输入端与所述第二信号端电连接，所述第二输出端与所述复用端口电连接；

所述开漏输出接口电路用于当所述复用端口用作输出端口时，根据所述第二信号端的电平信号控制所述复用端口的状态。

进一步地，所述电平输入检测电路还包括光耦U1、限流电阻R3及上拉电阻R5；

所述光耦U1包括发光侧二极管及光敏三极管，所述发光侧二极管的阳极通过限流电阻R3与输入电源电连接，所述发光侧二极管的阴极与所述第一输入端电连接；

所述光敏三极管的发射极接地，所述光敏三极管的集电极通过上拉电阻R5与一直流电源VCC电连接；所述第一输出端形成于所述光敏三极管的集电极与所述上拉电阻R5之间。

进一步地，所述电平输入检测电路还包括二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述发光侧二极管的阴极电连接，所述二极管D2的阴极与所述第一输入端电连接。

进一步地，所述开漏输出接口电路还包括驱动电路及MOS管；

所述驱动电路的输入端与所述第二输入端电连接，所述驱动电路的输出端与所述MOS管的栅极电连接，所述MOS管的漏极与所述第二输出端电连接，所述MOS管的源极接地；

所述驱动电路用于根据所述第二输入端接收的信号控制所述MOS管的通断状态，从而通过所述第二输出端控制所述复用端口的状态。