微控制器的24V接口

工業(yè)控制應(yīng)用經(jīng)常會使用工作在24V邏輯電平的PLC(可編程邏輯控制器)。這個電壓為微控制器的安全使用帶來了一種挑戰(zhàn)。這樣一個設(shè)計要求在微控制器和24V信號之間建立一個物理屏障，以避免出現(xiàn)故障或短路情況時，損壞微控制器。

將24V變換給微控制器的一種簡單而廉價方法是使用ULN2003或ULN2803晶體管驅(qū)動器，它們分別有七個和八個輸出。這些IC可以為燈泡或螺線閥提供500 mA的電流。這些IC中的阻尼二極管消除了對多個無源元件的需求，尤其是對使用線圈的設(shè)計。

由于它們是數(shù)字輸入，無源元件需要多只器件，使裝配復雜化，增加了成本，并且增加了對查錯與維護的要求。很少有簡單IC可以承受24V以上電壓。

對這個電壓，可以使用一個接口IC，如MC1489或SN75189轉(zhuǎn)換器，將其用作一個RS-232線路接收器。這些IC可以接受高達±30V的數(shù)字信號。另外，它們還有一些滯后電平轉(zhuǎn)換的額外好處，因此能夠鑒別出信號中的某些電噪聲(圖1)。

這些器件可以直接連接到微控制器上。如果裝在DIP插座上，則很容易在損壞時作替換。電路采用一只78L05線性穩(wěn)壓器，將電源電壓降至5V。 1N4007在24V DC與5V LM7805穩(wěn)壓器之間作電路保護，防止可能的電源反接情況。在微控制器編程時必須考慮這種情況，因為信號會補到輸入端。