
通用MCU开关量双向光耦隔离套件(准PLC)
简介
适用于形如双列直插MCU核心板,5V供电的外围套件。共10个数字量输入(DI),8个继电器输出(RO),4个MOS管输出(DO)。
简介:适用于形如双列直插MCU核心板,5V供电的外围套件。共10个数字量输入(DI),8个继电器输出(RO),4个MOS管输出(DO)。开源协议
:CC BY-NC-SA 4.0
(未经作者授权,禁止转载)描述
敬告⚠
1,本套件虽参考现有工业可编程逻辑控制器的成熟设计,但尚未经任何工业标准认证,强烈不建议直接应用于任何可能涉及人身安全的控制领域(包括但不限于工业控制、医疗器械)!如因违反上述内容造成的一切后果自负。
2,本套件设计之初即未曾考虑批量生产的可能性,设计中存在大量双面SMT、双面TH件插装、非标排针位数共存等情况,批量可制造性极低、成本极高,还请知悉。
3,本套件开源遵循CC BY-SA 4.0(署名—非商业性使用—相同方式共享 4.0)原则,细则请参照:Deed - 署名—非商业性使用—相同方式共享 4.0 协议国际版 - Creative Commons ,引用本设计即视为同意上述说明,转载还请说明出处,感谢配合
设计介绍
本设计旨在为符合形如BluePill封装的MCU模块(例如:STM32核心板),设计通用的全光耦外围套件。其中:
I/O参数
- MCU 输入侧电压3V/5V双轨可选(通过电源板上U57跳线帽修改)
- DI侧使用双向光耦配合公共点,可选择源型或漏型接法,设计耐压24V,额定20mA
- RO侧使用继电器配合公共点,同样可选源型或漏型接法,设计耐压24V,额定1A
- DO侧MOS控制接地,仅支持漏型接法(这里采用施耐德叫法),最大电流3A
其他I/O性能参数见下表:
参数名称 |
导通延迟(单位:μs) |
关断延迟(单位:μs) |
DI输入延迟(端子到MCU) |
0.3 |
42.8 |
RO输出延迟(MCU到端子) |
4000 |
4000 |
DO输出延迟(MCU到端子) |
13.4 |
39.0 |
MCU PIN-MAP
I/O脚距:600mil/15.24mm,特别注意5V供电位置为左下自下向上第3脚
高度:无法兼容垂直排针,请使用弯针
供电能力
本套件采用叠层板设计,电源板在符合各插针、避让继电器的位置尺寸范围的条件下可自由设计,原版设计为12V供电,各电源轨供电能力如下:
电压 |
设计电流 |
12V(主供电) |
5A |
3.3V(MCU 输入供电可选轨) |
3A |
5V(MCU 输入供电可选轨&继电器驱动轨) |
3A |
9V(DO输出可选供电柜) |
3A |
24V(DO输出可选供电柜&MOS驱动轨) |
2.5A |
接线
DI部分:
DI10 |
DI9 |
DI8 |
DI7 |
DI6 |
DI5 |
DI4 |
DI3 |
DI2 |
DI1 |
GND |
COM |
3.3/5V |
输入 |
输入 |
输入 |
输入 |
输入 |
输入 |
输入 |
输入 |
输入 |
输入 |
地 |
公共点 |
VCC |
DO部分:
GND |
GND |
DO1 |
DO2 |
24/9V |
DO3 |
DO4 |
24/9V |
地 |
地 |
输出 |
输出 |
VCC |
输出 |
输出 |
VCC |
RO部分:
5.5/3V |
COM |
GND |
RO1 |
RO2 |
RO3 |
RO4 |
RO5 |
RO6 |
RO7 |
RO8 |
VCC |
公共点 |
地 |
输出 |
输出 |
输出 |
输出 |
输出 |
输出 |
输出 |
输出 |
制造注意事项
1,外壳请采用PLC工控盒,淘宝搜索关键词“PLC工控盒95*90*50透明外壳 带串口USB口开孔”,淘宝链接在这里
2,四角尼龙六角柱规格为M3*16,固定尼龙螺丝规格为M3*4
- 双塑加高排针规格为“双胶双塑0mm/L14mm”
- 继电器使用宏发HF46F-5-HS1
- 光耦使用CYTLP184
- 其他贴片阻容均使用0603封装
- 电源板部分排针为加高排针,部分为普高排针,请参照下图进行焊接,图中蓝色框选出的位置需焊接加高排针
额外需要说明的内容:
本设计尚存在若干缺陷,例如电源板的12V供电口的叠层结构与IO板冲突:
等等,不一一列举,还请各位多多指点
设计图
BOM
ID | Name | Designator | Footprint | Quantity |
---|---|---|---|---|
1 | PH-00342 | 3V3,5V,9V,24V,I2C(2) | HDR-TH_2P-P2.54-V-M | 5 |
2 | KF301-5.0-2P | +12V_IN | CONN-TH_P5.00_KF301-5.0-2P | 1 |
3 | 0.1uF | C1,C4 | C0603 | 2 |
4 | 1000uF | C2,C3 | CAP-SMD_BD10.0-L10.3-W10.3-LS11.3-FD | 2 |
5 | 910pF | CFB1 | C0603 | 1 |

评论