【经验】阿普奇嵌入式工控机GPIO应用方法

2022-01-10 阿普奇
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GPIO,英文全称为General-Purpose IO ports,也就是通用IO口。嵌入式系统中常常有数量众多,但是结构却比较简单的外部设备/电路,对这些设备/电路有的需要CPU为之提供控制手段,有的则需要被CPU用作输入信号。而且,许多这样的设备/电路只要求一位,即只要有开/关两种状态就够了,比如灯亮与灭。对这些设备/电路的控制,使用传统的串行口或并行口都不合适。所以在微控制器芯片上一般都会提供一个“通用可编程IO接口”,即GPIO。

GPIO和DIO的区别

简单来说,DIO即Digital IO,称为数字IO,GPIO=DIO。AI/AO却是模拟量(Analogy) I/O。此处拿GPIO应用原理举例。

GPIO有啥应用特点呢?

可以简要归纳为以下几点,低功耗、小封装、低成本、使用灵活、布线简单

GPIO应用方式

应用方式主要有投币器,按钮,流水线,光电开关,计数……

GPIO的直驱应用

我们通用计算机GPIO接口一般都是5V和0V高低电平信号

GPIO的继电器应用方式

继电器(英文名称:relay)是一种电控制器件,是当输入量的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。


它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”,故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

GPIO的控制应用方式

GPIO的应用难点

随着现场总线的高速度、高兼容性、高集成,越来越多的轻应用选择GPIO,而市面上大多数工业控制应用上位主机,都是原芯片级直接引出,驱动与防护能力极差,应用艰难:

➤ 无法驱动常见设备(24V)

➤ 输入电压范围有限(5V)

➤ 控制电路设计繁琐,不好量产安装

➤ 抗干扰能力差,采集数据不准,重则设备受损

GPIO的应用解决

可以接入常用范围电压的信号;

抗干扰,有效保护设备,精准数据采集;

直接开关控制;

模块式应用;

阿普奇IO模块

➤  模块化设计,兼容阿普奇所有产品

➤  光电隔离宽压输入

➤  OMRON继电器直接输出

➤ 有源/无源信号多种输入

➤ 标准DB头应用接口

光耦合器以光为媒介传输电信号

信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。

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