多路输入输出IO-自动化控制板

1.产品简介：

本项目是以STM32单片机为主控的自动化控制板，实现多路光耦隔离输入检测，多路24输出，支持标准Modbus RTU协议和RS485总线。接口包含12路24V输出，10路开关量输入，3个按钮输入，提供通信协议说明，提供下位机源代码，方便二次开发，提供自研的上位机软件。电源接口、RS485、RS232接口均有防浪涌设计。可以用在很多需要输入检测和输出控制的场景。

2.应用场景：

1.工业控制、灯光照明、远程控制、广泛应用于自动化设备

2.用于各类开关量传感器信号采集（光电传感器，磁性开关，气缸限位开关，门磁开关，干簧管等）

3.实现对24V负载的控制（继电器，电磁阀，线圈，灯等）

3.产品概述：

本控制模块是以STM32单片机为主控的光耦隔离输入检测，隔离输出的控制板，单片机STM32F103C8T6采用RT-Thread 系统，实现了12路24V输出及控制，10路开关量输入传感器信号检测，3个按钮输入检测，提供下位机源代码工程和详细的通信协议说明，方便二次开发，还提供自研的免安装的上位机软件。电源接口、RS485、RS232接口均有防浪涌设计。可以用在很多需要输入检测和输出控制的场景。

4.产品参数：

1.MCU采用STM32F103C8T6，STM32编程采用RT-Thread 操作系统，提供本模块的源代码供参考，方便二次开发

2.提供上位机测试软件，免安装，使用方便

3.板子尺寸：134mmx97mm，2层板PCB设计

4.10路开关量传感器信号输入检测，各路传感器输入接口还可以给传感器供电24V，2线式，3线式（NPN型）的传感器均支持

5.12路24V输出及控制

6.3路按钮输入接口，具有硬件消抖设计

7.板子供电接口：输入范围23-25V，具有TVS保护设计

8.2路RS232接口，1路RS485接口

9.示例中使用的是RS232接口和上位机通信，走Modbus RTU协议，RS485接口连接的是大彩科技的RS485接口触摸屏，和触摸屏之间通信使用的是自定义协议，详细的协议说明见附件

3D简介图

5.使用说明/教程：

1.板子供电24 ，电源指示灯亮，烧录程序后板子才可正常工作；

2.注意，禁止短路！

3.附件提供用python写的上位机软件，双击exe即可运行；

4.Modbus Poll工具可以模拟上位机，和电路板进行联调；

5.触摸屏实现对12路24V是否输出的控制。

6.引脚定义：

传感器输入接口：P6,P7,P8,P9,P10,P11,P12,P13,P14,P15的引脚定义（1脚:24V; 3脚:GND；2脚:传感器信号；4脚:预留,可接某些传感器,详情原理图）

按钮输入接口P16:（1脚:按钮1常开端; 2脚:按钮2常开端； 3脚:按钮3常开端； 4脚:GND）

输出接口：

P17.1，P17.2（24V+,第1路的24V-）， P17.3，P17.4（24V+,第2路的24V-）

P18.1，P18.2（24V+,第3路的24V-）， P18.3，P18.4（24V+,第4路的24V-）

P19.1，P19.2（24V+,第5路的24V-）， P19.3，P19.4（24V+,第6路的24V-）

P20.1，P20.2（24V+,第7路的24V-）， P20.3，P20.4（24V+,第8路的24V-）

P21.1，P21.2（24V+,第9路的24V-）， P21.3，P21.4（24V+,第10路的24V-）

P22.1，P22.2（24V+,第11路的24V-），P22.3，P22.4（24V+,第12路的24V-）

6.备注：

1.本模块为硬件+软件，需要下载程序，附件包含下位机源代码和烧录hex文件，源码使用Keil 5软件开发，可以使用keil 5下载，也可以用ST-LINK等下载器直接将hex下载到单片机中，附件含有上位机软件，双击exe即可运行；

2.附件中包含Modbus Poll设置，上下位机通信协议，控制板和触摸屏控制协议说明；

3.STM32单价20元左右，其它元器件加起来20元左右，电路板打样费约11元1块；

4.使用的大彩科技的触摸显示屏的型号是DC48270M043_1111_4C，4.3寸480*272电容触摸屏，RS485接口，附件包含显示屏的程序(SD卡升级包)，若用到该触摸屏可自行下载程序到触摸屏，触摸屏购买链接见附件；

5.元器件P2默认不焊接,需要用到可自己焊接，R15为预留的RS485端接电阻，默认是不焊的。

7.测试视频：

视频演示了电路板的功能

视频说明1：运行上位机，实现对12路的控制，实时显示10路传感器输入，3路按钮输入的状态。

视频说明2：电脑端运行Modbus Poll软件，用于模拟Modbus RTU的主机，电路板板作为从机。

按Modbus RTU协议在Modbus Poll软件中添加10路输入通道、12路输出通道和3路按钮输入通道的地址，在Modbus Poll中修改输出通道的值，能控制24V负载（演示用24V灯模拟负载）是否能得电工作；电路板的输入通道用端子线与公共端短接，模拟开关量的“ON”输入，Modbus Poll中的相应输入通道值变为“0”；按钮输入通道显示按钮状态。

视频说明3：触摸屏实现对12的24V输出控制，触摸屏的按钮按下，对应的那路24V就输出，触摸屏的按钮弹起，对应的那路24V将不会输出。