專利名稱：一種線列多路開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及矩陣開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，特別涉及一種線列多路開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在存在兩類多路開(kāi)關(guān)，一種是集成電路模擬多路開(kāi)關(guān)模塊，一種是微型繼電器多路開(kāi)關(guān)廣品。集成電路t旲擬多路開(kāi)關(guān)t旲塊價(jià)格便宜，體積小。微型繼電器多路開(kāi)關(guān)廣品功能齊全，開(kāi)關(guān)性能優(yōu)秀，可以使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制典型的集成電路模擬多路開(kāi)關(guān)模塊⑶4051的導(dǎo)通電阻約為80-200歐姆，關(guān)斷漏電流約為0.1_200ηΑ，另一種典型的集成電路模擬多路開(kāi)關(guān)模塊ADG4051的導(dǎo)通電阻約為4-5歐，關(guān)斷漏電流約為0.5-5nA。故集成電路模擬多路開(kāi)關(guān)模塊的開(kāi)關(guān)性能較差。典型的微型繼電器多路開(kāi)關(guān)產(chǎn)品如吉時(shí)利公司的7075開(kāi)關(guān)矩陣卡，其價(jià)格昂貴，需要配合更昂貴的開(kāi)關(guān)控制主機(jī)707b或707a才能使用，且其體積較大，不具備便攜性。提供一種開(kāi)關(guān)性能優(yōu)秀，可程控，體積小，價(jià)格便宜的多路開(kāi)關(guān)，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，本發(fā)明的·目的是提供一種開(kāi)關(guān)性能優(yōu)秀，可程控，體積小，價(jià)格便宜的多路開(kāi)關(guān)。本發(fā)明提供一種線列多路開(kāi)關(guān)，包括:計(jì)算機(jī)串口、電平轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)器模塊、譯碼器模塊、延遲驅(qū)動(dòng)模塊和繼電器陣列，其特征在于:所述的計(jì)算機(jī)串口是RS232串口 ；所述的電平轉(zhuǎn)換模塊是具有兩路分別將電平A轉(zhuǎn)換為電平B功能的電平轉(zhuǎn)換模塊。其中，A=12V 或-12V, B=5V 或 0V,且當(dāng) A=12V 時(shí)，B=5V,當(dāng) A=-12V 時(shí)，B=OV ；所述的計(jì)數(shù)器模塊是TTL集成電路N進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊，其中，N=S或16 ；所述的譯碼器模塊是TTL集成電路M-N譯碼器模塊，其中，M=1g2N ；所述的延遲驅(qū)動(dòng)模塊是N路并排的延遲驅(qū)動(dòng)單元；所述的繼電器陣列是N路并排的微型繼電器；其連接關(guān)系為:計(jì)算機(jī)串口的DTR端與電平轉(zhuǎn)換模塊的第一路電平輸入端相連，計(jì)算機(jī)串口的RTS端與電平轉(zhuǎn)換模塊的第二路電平輸入端相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的第一路電平輸出端與計(jì)數(shù)器模塊的計(jì)數(shù)端相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的第二路電平輸出端與計(jì)數(shù)器模塊的清零端相連，計(jì)數(shù)器的輸出端分別與譯碼器的輸入端相連，譯碼器的輸出端分別與延遲驅(qū)動(dòng)模塊的延遲驅(qū)動(dòng)單元輸入端相連，延遲驅(qū)動(dòng)模塊的延遲驅(qū)動(dòng)單元的輸出端正負(fù)極與繼電器陣列的微型繼電器輸入端正負(fù)極相連。本發(fā)明中的延遲驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，包括:電阻值為25歐姆的電阻，電容值為200微法的電解電容，型號(hào)為2N7000的場(chǎng)效應(yīng)管。其連接關(guān)系為，電阻的一端與電源相連，電阻的另一端與電解電容正極相連，電解電容負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極接地，場(chǎng)效應(yīng)管的柵極為延遲驅(qū)動(dòng)單元的輸入端，電解電容的正負(fù)極分別為延遲驅(qū)動(dòng)單元的正負(fù)輸出端。本發(fā)明的有益效果為:I)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻小，關(guān)斷電阻大。2)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化3 )成本低,體積小。


圖1為本發(fā)明的組成部分示意圖。圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例的整體電路示意圖。圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例中電平轉(zhuǎn)換模塊原理示意圖。圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例中計(jì)數(shù)器模塊原理示意圖。圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例中譯碼器模塊原理示意圖。圖6為本發(fā)明具體實(shí)施例中延遲驅(qū)動(dòng)模塊原理示意圖。圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例中繼電器陣列原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行描述。圖2為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，本實(shí)施例為16路線列多路開(kāi)關(guān)，按照其連接順序依次包括:計(jì)算機(jī)串口 01、電平轉(zhuǎn)換模塊02、計(jì)數(shù)器模塊03、譯碼器模塊04、延遲驅(qū)動(dòng)模塊05與繼電器陣列06。參見(jiàn)圖3，圖4，圖6，本實(shí)施例中，電源電壓VCC為5V。參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例中，所述的電平轉(zhuǎn)換模塊02采用通用串口電平轉(zhuǎn)TTL電平電路，輸入的串口電平電壓通過(guò)串口電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232轉(zhuǎn)換成TTL電平電壓，具體連接方式是所述的計(jì)算機(jī)串口 01的DTR端口、RTS端口分別連接所述的串口電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的13引腳和8引腳，對(duì)應(yīng)的12引腳和9引腳輸出轉(zhuǎn)換后的TTL電平電壓。參見(jiàn)圖4，本實(shí)施例中，所述的計(jì)數(shù)器模塊03采用集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片74LS161N，所述的集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片74LS161N的7引腳、9引腳、10引腳接電源，清零輸入端口 I引腳連接所述的串口電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的12引腳，計(jì)數(shù)輸入端口 2引腳通過(guò)反相器7404N連接所述的串口電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的9引腳。14引腳、13引腳、12引腳、11引腳分別輸出二進(jìn)制值的第I位、第2位、第3位和第4位。參見(jiàn)圖5，本實(shí)施例中，所述的譯碼器模塊04是集成4-16譯碼器芯片74154N，所述的集成4-16譯碼器芯片74154N的18引腳、19引腳接地，第I位二進(jìn)制輸入端口 23引腳、第2位二進(jìn)制輸入端口 22引腳、第3位二進(jìn)制輸入端口 21引腳、第4位二進(jìn)制輸入端口 20引腳分別接所述集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片74LS161N的14引腳、13引腳、12引腳和11引腳。參見(jiàn)圖6， 本實(shí)施例中，所述的延遲驅(qū)動(dòng)模塊05是16路并排的延遲驅(qū)動(dòng)單元，所述的16路并排的延遲驅(qū)動(dòng)單元電路的第一路輸入端、第二路輸入端、第三路輸入端、第四路輸入端、……第十六路輸入端分別通過(guò)反相器7074N連接所述的集成4-16譯碼器芯片74154N的I引腳、2引腳、3引腳、4引腳、……16引腳，實(shí)現(xiàn)16路地址的選通功能。參見(jiàn)圖7，本實(shí)施例中，所述的繼電器陣列06采用16路并排的型號(hào)為TX2-5V的微型繼電器，具體連接方式為，第一路、第二路、第三路、第四路、……第十六路微型繼電器的正負(fù)輸入端口分別和16路并排的延遲驅(qū)動(dòng)單元電路的第一路、第二路、第三路、第四路、……第十六路正負(fù)輸出端相連接。本實(shí)施例所述的16路線列多路開(kāi)關(guān)的控制利用計(jì)算機(jī)上編寫的LabVIEW程序?qū)崿F(xiàn)，程序運(yùn)行前，輸入計(jì)算機(jī)串口地址和開(kāi)關(guān)編號(hào)，串口地址為一般為C0M1，開(kāi)關(guān)編號(hào)為待選通的微型繼電器的編號(hào)，本實(shí)施例中開(kāi)關(guān)編號(hào)為I至16。程序運(yùn)行時(shí)，利用LabVIEW軟件內(nèi)建的串口數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備狀態(tài)(DTR State)程序模塊向所述的計(jì)算機(jī)串口 01的DTR端口發(fā)送I組高、低電平脈沖對(duì)所述的16路線列開(kāi)關(guān)進(jìn)行復(fù)位，再利用LabVIEW軟件內(nèi)建的串口請(qǐng)求發(fā)送狀態(tài)(RTS State)程序模塊向所述的計(jì)算機(jī)串口 01的RTS端口發(fā)送η組高、低電平脈沖實(shí)現(xiàn)特定微型繼電器的選通。其中，η為開(kāi)關(guān)編號(hào)減I。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā) 明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種線列多路開(kāi)關(guān)，包括:計(jì)算機(jī)串口、電平轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)器模塊、譯碼器模塊、延遲驅(qū)動(dòng)模塊和繼電器陣列，其特征在于: 所述的計(jì)算機(jī)串口是RS-232串口 ； 所述的電平轉(zhuǎn)換模塊是具有兩路分別將電平A轉(zhuǎn)換為電平B功能的電平轉(zhuǎn)換模塊，其中，A=12V 或-12V, B=5V 或 OV,且當(dāng) A=12V 時(shí)，B=5V,當(dāng) A=-12V 時(shí)，B=OV ； 所述的計(jì)數(shù)器模塊是TTL集成電路N進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊，其中，N=S或16 ； 所述的譯碼器模塊是TTL集成電路M-N譯碼器模塊，其中，M=1g2N ； 所述的延遲驅(qū)動(dòng)模塊是N路并排的延遲驅(qū)動(dòng)單元； 所述的繼電器陣列是N路并排的微型繼電器； 線列多路開(kāi)關(guān)中，計(jì)算機(jī)串口的DTR端與電平轉(zhuǎn)換模塊的第一路電平輸入端相連，計(jì)算機(jī)串口的RTS端與電平轉(zhuǎn)換模塊的第二路電平輸入端相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的第一路電平輸出端與計(jì)數(shù)器模塊的計(jì)數(shù)端相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的第二路電平輸出端與計(jì)數(shù)器模塊的清零端相連，計(jì)數(shù)器的輸出端分別與譯碼器的輸入端相連，譯碼器的輸出端分別與延遲驅(qū)動(dòng)模塊的延遲驅(qū)動(dòng)單元輸入端相連，延遲驅(qū)動(dòng)模塊的延遲驅(qū)動(dòng)單元的輸出端正負(fù)極與繼電器陣列的微型繼電器輸入端正負(fù)極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線列多路開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述的延遲驅(qū)動(dòng)模塊中的延遲驅(qū)動(dòng)單元包括電阻值為25歐姆的電阻，電容值為200微法的電解電容，型號(hào)為2N7000的場(chǎng)效應(yīng)管，其電阻的一端與電源相連，電阻的另一端與電解電容正極相連，電解電容負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極接地，場(chǎng)效應(yīng)管的柵極為延遲驅(qū)動(dòng)單元的輸入端，電解電容的正負(fù)極分別·為延遲驅(qū)動(dòng)單元的正負(fù)輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種線列多路開(kāi)關(guān)，它根據(jù)連接順序依次由計(jì)算機(jī)串口、電平轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)器模塊、譯碼器模塊、延遲驅(qū)動(dòng)模塊與繼電器陣列構(gòu)成。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)為開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻小，關(guān)斷電阻大；由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；成本低，體積小。
文檔編號(hào)G05B15/02GK103246202SQ20131015076
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者華樺, 胡曉寧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所