电液比例移动控制器的电路结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及电液比例移动控制器技术领域，尤其涉及一种电液比例移动控制器的电路结构及其使用方法。

背景技术

在工程机械、农业机械、行走机械等重型装备中，液压传动及控制技术被广泛应用。电液比例控制系统是以电液比例阀或电液比例变量泵为主要控制元件的电液控制系统。这种系统按输入信号的大小和极性成比例地连续控制液流的压力、流量和流向。随着数字化和智能化等技术的融合发展，液压领域对于电液比例控制的智能化和精确性的要求也逐步提高。

电液比例阀是一种把连续变化的电输入信号成比例地转换成液压输出信号的电液转换元件，在液压控制中获得了十分广泛的应用。电液比例移动控制器例如是电液比例控制阀，是将控制信号转换为适应于比例控制阀的功率驱动信号的器件。在其工作过程中，为了克服弹簧力和油液阻力，一般需要数百至数千毫安的电流驱动。然而，工业控制中标准控制信号一般是0-5V/0-10V/-5-+5V/-10-+10V的电压信号或0-20mA/4-20mA电流信号。然而，传统的电液比例控制阀一般只做成仅识别一种输入信号（例如4-20mA）的结构，这是由于：（1）如果传统的电液比例控制阀想要能够识别多种输入信号，那么就需要多条单独的输入信号采集电路，导致成本增加，性价比低；（2）电液比例控制阀作为一种配件，需要配体积尽可能小，不会影响其他元件的安装，因此，控制阀内部的电路需要高度集成。因此，现有的电液比例控制阀处于成本和体积的考虑，一般就只识别一种输入信号。另外，传统的电液比例移动控制器还存在电路复杂、产品体积较大、输出精度低等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有的电液比例移动控制器无法识别多种输入信号的技术问题，本发明提供一种电液比例移动控制器的电路结构及其使用方法，能够实现单片机的一个I/O口可以获取多种输入信号，有利于简化电路结构，节约成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电液比例移动控制器的电路结构，包括：

单片机，以及

电源保护模块，所述电源保护模块与所述单片机连接，所述电源保护模块与外部电源连接；

输入信号采集模块，所述输入信号采集模块与所述单片机连接，所述输入信号采集模块与所述电源保护模块连接，所述输入信号采集模块能够采集多种输入信号；

输出信号采集模块，所述输出信号采集模块与所述单片机连接，所述输出信号采集模块与所述电源保护模块连接。

由此，本发明通过输入信号采集模块能够实现单片机的一个I/O口对不同输入信号的采集，能够简化电路结构，降低成本，缩小电路板的面积，有利于缩小电液比例移动控制器整体的体积。

进一步的，所述输入信号采集模块包括：

输入端口IN1，用于接收外部输入信号；

第一采样单元，所述第一采样单元的一端与所述输入端口IN1连接，所述第一采样单元的另一端与所述单片机连接，所述第一采样单元用于阻值信号的采样；

第二采样单元，所述第二采样单元的一端与所述输入端口IN1连接，所述第二采样单元的另一端与所述单片机连接，所述第二采样单元用于过滤高频噪声；

第三采样单元，所述第三采样单元的一端与所述输入端口IN1连接，所述第三采样单元的另一端与所述单片机连接，所述第三采样单元用于0V-10V电压信号的采样；

第四采样单元，所述第四采样单元的一端与所述输入端口IN1连接，所述第四采样单元的另一端与所述单片机连接，所述第四采样单元用于4mA-20mA电流信号的采样；

输出端口INPUT1，所述第一采样单元、第二采样单元、第三采样单元和第四采样单元均与所述输出端口INPUT1连接，所述输出端口INPUT1与所述单片机的I/O口连接。

进一步的，所述第一采样单元包括：三极管Q3B、电阻RN8A和电阻RN8B，所述三极管Q3B的发射极与3.3V电源连接，所述三极管Q3B的集电极与所述输入端口IN1连接，所述三极管Q3B的基极通过所述电阻RN8A与所述单片机连接，所述电阻RN8B的一端与所述三极管Q3B的发射极连接，所述电阻RN8B的另一端与所述三极管Q3B的基极连接。

进一步的，所述第二采样单元包括：电容C53和NMOS管Q5B，所述电容C53的一端与所述输入端口IN1连接，所述电容C53的另一端与所述NMOS管Q5B连接，所述NMOS管Q5B与所述单片机连接。

进一步的，所述第三采样单元包括：电阻R27和NMOS管Q4B，所述电阻R27的一端与所述输入端口IN1连接，所述电阻R27的另一端与所述NMOS管Q4B连接，所述NMOS管Q4B与所述单片机连接。

进一步的，所述第四采样单元包括：电阻R26、电阻R28、三极管Q2B、电阻RN8C和电阻RN8D，所述电阻R26和电阻R28之间串联，所述电阻R26与所述输入端口IN1连接，所述电阻R28与所述三极管Q2B的集电极连接，所述三极管Q2B的发射极接地，所述三极管Q2B的基极通过所述电阻RN8C与所述单片机连接，所述电阻RN8D的一端与所述三极管Q2B的发射极连接，所述电阻RN8D的另一端与所述三极管Q2B的基极连接。

进一步的，所述输入信号采集模块还包括：电容C52、电阻R24、电阻R25、电阻R34、二极管D14A和二极管D14B，所述电容C52的一端与所述输入端口IN1连接，所述C52的另一端接地，所述电阻R24的一端与所述输入端口IN1连接，所述电阻R24的另一端与所述三极管Q3B的集电极连接，所述电阻R25的一端与所述输入端口IN1连接，所述电阻R25的另一端与所述输出端口INPUT1连接，所述电阻R34的一端与所述电阻R25的另一端连接，所述电阻R34的另一端接地，所述二极管D14A的阴极与3.3V电源连接，所述二极管D14A的阳极与所述二极管D14B的阴极连接，所述二极管D14B的阳极接地，所述二极管D14A的阳极与所述输出端口INPUT1连接。

进一步的，所述输出信号采集模块包括：精密电流感测放大器U9、稳压二极管D10、电阻R32以及电压上拉单元，所述稳压二极管D10的阴极与所述精密电流感测放大器U9的输入引脚+IN连接，所述稳压二极管D10的阳极接地，所述电阻R32的一端与所述精密电流感测放大器U9的输入引脚+IN连接，所述电阻R32的另一端与所述精密电流感测放大器U9的输入引脚-IN连接，所述精密电流感测放大器U9的输出引脚OUT与所述单片机连接，所述电压上拉单元与所述精密电流感测放大器U9的调整引脚OFFSET连接。

进一步的，所述电源保护模块包括：电容C100、抗浪涌单元和防反接单元，所述电容C100的一端与外部输入电压VC1连接，所述电容C100的另一端接地，所述抗浪涌单元的一端与外部输入电压VC1连接，所述抗浪涌单元的另一端接地，所述防反接单元与外部输入电压VC1连接，所述防反接单元与所述单片机连接。

本发明还提供了一种电液比例移动控制器的电路结构的使用方法，包括以下步骤：

S1、输入信号采集模块对外部输入信号进行采样，根据外部输入信号的类型，单片机打开相应的采样通道对外部输入信号进行采样和处理；

S2、输出信号采集模块采集所述单片机的PWM输出信号，并对所述PWM输出信号处理、放大后，发送给所述单片机的ADC引脚；

S3、所述单片机根据ADC引脚采集的结果来判断PWM输出信号的精度是否符合要求；

其中，所述外部输出信号的类型包括：模拟量信号和数字量信号，其中模拟量信号包括阻值信号、电压信号和电流信号，所述数字量信号包括频率信号；

当外部输入信号为模拟量信号时，第二采样单元被激活，所述第二采样单元能够过滤模拟量信号中的高频噪声；当外部输入信号为数字量信号时，第二采样单元被关闭；

当外部输入信号为阻值信号时，第一采样单元被激活，第三采样单元和第四采样单元被关闭，第一采样单元将阻值信号转换为电压信号，并从输出端口INPUT1发送给所述单片机；

当外部输入信号为0V-10V的电压信号时，第三采样单元被激活，第一采样单元和第四采样单元被关闭，所述第三采样单元将0V-10V的电压信号转换为0V-3V的电压信号后发送给所述单片机；

当外部输入信号为4mA-20mA的电流信号时，第四采样单元被激活，第一采样单元和第三采样单元被关闭，第四采样单元将4mA-20mA的电流信号转换为0V-3V的电压信号发送给所述单片机；

当外部输入信号为频率信号时，第一采样单元、第二采样单元、第三采样单元和第四采样单元均被关闭，此时，与输出端口INPUT1连接的单片机的引脚配置为频率输入捕获模式。

本发明的有益效果是，本发明的电液比例移动控制器的电路结构及其使用方法，通过输入信号采集模块能够实现单片机的一个I/O口对不同输入信号的采集，能够简化电路结构，降低成本，缩小电路板的面积，有利于缩小电液比例移动控制器整体的体积。并且，输入信号采集模块具备不同的工作模式，可以将不同的输入信号有效地转换为符合单片机的AD采样要求的信号，有利于提高输入采样精度。输出信号采集模块可以对单片机输出的PWM电流信号进行采集、放大后发送给单片机的ADC引脚，有利于提高对单片机控制信号输出的采样精度。输出信号采集模块设计了上拉功能，有助于单片机对电磁阀线圈反向电动势的监控。电源保护模块具有防大电流、防反接、紧急切断功能，有利于提高电路的安全性。本发明通过提高输入信号的采样精度、输出信号的采样精度，从而保证单片机最终输出的控制信号的精度，提高电液比例移动控制器的控制精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路结构的框图。

图2是本发明的输入信号采集模块的框图。

图3是本发明的输入信号采集模块的电路图。

图4是本发明的输出信号采集模块的电路图。

图5是本发明的电源保护模块的电路图。

图6是本发明的使用方法的流程图。

图中：

1、单片机；2、电源保护模块；3、输入信号采集模块；4、输出信号采集模块；21、抗浪涌单元；22、防反接单元；31、第一采样单元；32、第二采样单元；33、第三采样单元；34、第四采样单元；41、电压上拉单元。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的电液比例移动控制器的电路结构，包括：单片机1、电源保护模块2、输入信号采集模块3及输出信号采集模块4，电源保护模块2与单片机1连接，电源保护模块2与外部电源连接，输入信号采集模块3与单片机1连接，输入信号采集模块3与电源保护模块2连接，输入信号采集模块3能够采集多种输入信号，输出信号采集模块4与单片机1连接，输出信号采集模块4与电源保护模块2连接。单片机1主要起控制作用，能够采样输入信号、输出信号，对电液比例移动控制器整体的运行状态进行监测。电源保护模块2可以将外部输入的24V电源转换为单片机1、输入信号采集模块3、输出信号采集模块4所需的电压（例如5V、3.3V等）。输入信号采集模块3可以采集不同的输入信号（例如模拟量信号、数字量信号），输入信号采集模块3的输出端与单片机1的I/O连接。输出信号采集模块4用于采集单片机1输出的控制信号（例如PWM输出信号），并发送给单片机1的ADC引脚，这样可以对单片机1输出的控制信号进行检测，提高控制信号的精度。

换言之，本发明的电路结构，不仅能够实现单片机的一个I/O口可以采集多种输入信号，有利于简化电路、节约成本；而且，还能过够提高输入、输出的采样精度，从而提高电液比例移动控制器的输出精度。

如图2所示，输入信号采集模块3包括：输入端口IN1、第一采样单元31、第二采样单元32、第三采样单元33、第四采样单元34及输出端口INPUT1，第一采样单元31的一端与输入端口IN1连接，第一采样单元31的另一端与单片机1连接，第二采样单元32的一端与输入端口IN1连接，第二采样单元32的另一端与单片机1连接，第三采样单元33的一端与输入端口IN1连接，第三采样单元33的另一端与单片机1连接，第四采样单元34的一端与输入端口IN1连接，第四采样单元34的另一端与单片机1连接，第一采样单元31、第二采样单元32、第三采样单元33和第四采样单元34均与输出端口INPUT1连接，输出端口INPUT1与单片机1的I/O口连接。需要说明的是，输入信号包括模拟量信号和数字量信号，模拟量信号包括阻值信号、电压信号、电流信号等，数字量信号包括频率信号等，一般用有限位的二进制数表示。单片机1属于数字器件，需将模拟量信号转化为数字量信号才能够为单片机1处理，并且，单片机1接收模拟量信号需要符合AD采样要求，因此，输入信号采集模块3在对不同输入信号采样时，需要将输入信号调整为符合单片机1的AD采样要求。输入端口IN1用于接收外部输入信号，第一采样单元31用于阻值信号的采样，第二采样单元32用于过滤高频噪声，第三采样单元33用于0V-10V电压信号的采样，第四采样单元34用于4mA-20mA电流信号的采样，经过第一采样单元31、第二采样单元32、第三采样单元33、第四采样单元34处理后的输入信号可以通过输出端口INPUT1进入单片机1的I/O口。

换言之，本发明通过对输入信号采集模块3硬件电路的改进，使得单片机1的一个I/O口可以实现对多种输入信号的采样，可以减少单片机1的I/O口的使用数量，有利于节约成本，简化电路。

如图3所示，第一采样单元31包括：三极管Q3B、电阻RN8A和电阻RN8B，三极管Q3B的发射极与3.3V电源连接，三极管Q3B的集电极与输入端口IN1连接，三极管Q3B的基极通过电阻RN8A与单片机1连接，电阻RN8B的一端与三极管Q3B的发射极连接，电阻RN8B的另一端与三极管Q3B的基极连接。第二采样单元32包括：电容C53和NMOS管Q5B，电容C53的一端与输入端口IN1连接，电容C53的另一端与NMOS管Q5B连接，NMOS管Q5B与单片机1连接。当输入信号为模拟量信号时，第二采样单元32被激活，电容C53可以过滤模拟量信号中的高频噪声；当输入信号为数字量信号时，第二采样单元32关闭，防止电容C53对数字量信号中的高频信号产生干扰。第三采样单元33包括：电阻R27和NMOS管Q4B，电阻R27的一端与输入端口IN1连接，电阻R27的另一端与NMOS管Q4B连接，NMOS管Q4B与单片机1连接。第四采样单元34包括：电阻R26、电阻R28、三极管Q2B、电阻RN8C和电阻RN8D，电阻R26和电阻R28之间串联，电阻R26与输入端口IN1连接，电阻R28与三极管Q2B的集电极连接，三极管Q2B的发射极接地，三极管Q2B的基极通过电阻RN8C与单片机1连接，电阻RN8D的一端与三极管Q2B的发射极连接，电阻RN8D的另一端与三极管Q2B的基极连接。

输入信号采集模块3还包括：电容C52、电阻R24、电阻R25、电阻R34、二极管D14A和二极管D14B，电容C52的一端与输入端口IN1连接，C52的另一端接地，电阻R24的一端与输入端口IN1连接，电阻R24的另一端与三极管Q3B的集电极连接，电阻R25的一端与输入端口IN1连接，电阻R25的另一端与输出端口INPUT1连接，电阻R34的一端与电阻R25的另一端连接，电阻R34的另一端接地，二极管D14A的阴极与3.3V电源连接，二极管D14A的阳极与二极管D14B的阴极连接，二极管D14B的阳极接地，二极管D14A的阳极与输出端口INPUT1连接。

需要说明的是，三极管Q3B为PNP型，三极管Q2B为NPN型，三极管Q3B、三极管Q2B、NMOS管Q5B和NMOS管Q4B相当于“开关”，当单片机1发送高电平时，三极管Q3B关闭，三极管Q2B、NMOS管Q5B和NMOS管Q4B打开；当单片机1发送低电平时，三极管Q3B打开，三极管Q2B、NMOS管Q5B和NMOS管Q4B关闭。二极管D14A和D14B对输入单片机1的电压起限制作用，确保进入单片机1的电压在-0.6V～3.9V之间，从而对I/O口起到保护作用。C52是滤波电容，用于给输入信号进行高频滤波。电容C52、电阻R25、电容C53可以组成π型网络。信号输入后会产生高频高次的谐波，这些谐波都是电磁干扰源，会对后级电路或交流电路产生影响，本发明在输入信号采集模块3中加入π型网络，可以滤除这些谐波，减少干扰和杂讯。

当输入信号为阻值信号时，单片机1发送低电平给三极管Q3B，三极管Q3B被导通。同时，单片机1发送高电平给NMOS管Q5B，NMOS管Q5B被导通，第二采样单元32被激活。输入的阻值信号可以转变为电压信号，通过电阻R24、R25和R34分压后，使得进入单片机1的I/O口的电压范围为0～1V（符合单片机1的AD采样要求）。例如，电阻R25的阻值为10KΩ，电阻R24的阻值为22.1KΩ，电阻R34的阻值为15KΩ。

当输入信号为0～10V的电压信号时，单片机1发送高电平给NMOS管Q5B和NMOS管Q4B，NMOS管Q5B和NMOS管Q4B被导通，当NMOS管Q4B被导通时，输入的电压信号经过电阻R25、R27和R34的分压后，使得进入单片机1的I/O口的电压范围为0～3V（符合单片机1的AD采样要求）。例如，电阻R27的阻值为5.6KΩ。

当输入信号为4mA～20mA的电流信号时，单片机1发送高电平给三极管Q2B，三极管Q2B被导通。同时，单片机1发送高电平给NMOS管Q5B，NMOS管Q5B被导通，第二采样单元32被激活。输入的电流信号被分为两路，一路经过电阻R26、R28流入GND（接地），另一路经过电阻R25、R34，单片机1的I/O口读取电阻R34的电压值进行采样，输入单片机1的电压范围为0～3V（符合单片机1的AD采样要求）。例如，电阻R26和R28的阻值均为100Ω。

当输入信号为0～5V的电压信号时，三极管Q3B、NMOS管Q4B、三极管Q2B均被关闭，此时，输入的电压信号经过通过电阻R25、R34分压后，使得进入单片机1的I/O口的电压范围为0～3V（符合单片机1的AD采样要求）。

当输入信号为频率信号时，三极管Q3B、三极管Q2B、NMOS管Q5B和NMOS管Q4B均被关闭，此时，单片机1的I/O口需要配置为PWM输入捕获模式，对输入的PWM信号的脉宽或频率进行采集。

也就是说，本发明通过对输入信号采集模块3的电路结构的改进，使得输入信号采集模块3可以应对不同的输入信号（例如0～5V、0～10V、4～20mA、PWM、阻值），将不同的输入信号转换为符合单片机1的AD采样要求后再发送给I/O口。三极管Q3B、三极管Q2B、NMOS管Q5B和NMOS管Q4B相当于“开关”，被打开后，输入信号采集模块3可以等效为由不同电阻组成的电路，对不同的电压信号、电流信号进行分压，以满足单片机1的采样要求。本发明的输入信号采集模块3由成本低、容易获取的电阻、电容、三极管、MOS管组成，能够实现对不同的输入信号进行处理后发送给单片机的同一个I/O口，不仅可以简化电路结构，节约成本，还可以提高电路的集成化、小型化。另外，不同类型的输入信号有不同的采样模式，可以提高对不同信号采样的精度。

如图4所示，输出信号采集模块4包括：精密电流感测放大器U9、稳压二极管D10、电阻R32以及电压上拉单元41，稳压二极管D10的阴极与精密电流感测放大器U9的输入引脚+IN连接，稳压二极管D10的阳极接地，电阻R32的一端与精密电流感测放大器U9的输入引脚+IN连接，电阻R32的另一端与精密电流感测放大器U9的输入引脚-IN连接，精密电流感测放大器U9的输出引脚OUT与单片机1连接，电压上拉单元41与精密电流感测放大器U9的调整引脚OFFSET连接。例如，电压上拉单元41包括：肖基特二极管D12、运算放大器U14、电阻R29、电容C56和电容C29，肖基特二极管D12与运算放大器U14的同相输入端连接，运算放大器U14的输出端与电阻R29的一端连接，电阻R29的另一端与精密电流感测放大器U9的调整引脚OFFSET连接，电容C56与电阻R29的另一端连接，电容29位于靠近精密电流感测放大器U9的调整引脚OFFSET连接处，用于滤波。精密电流感测放大器U9的输出引脚OUT连接有电阻R39和电容C30。

U9-2用于采集单片机1输出的PWM电流信号，U9-2与精密电流感测放大器U9的输入引脚+IN连接，U9-1为PWM信号的输出极，与电磁阀线圈（为电液比例移动控制器的控制对象）连接，U9-1与精密电流感测放大器U9的输入引脚-IN连接，U9-2与U9-1之间的差分电压为精密电流感测放大器U9的采样目标。稳压二极管D10可以起到防反、电路保护的作用，可以防止大脉冲信号对芯片产生冲击。电阻R32为精度0.1%的高精度金属薄膜电阻，阻值为0.02Ω，用于将PWM电流信号转变为0～100mV的电压信号。即，精密电流感测放大器U9通过采集电阻R32两端的电压信号的大小来体现PWM电流信号的大小。肖基特二极管D12能够产生反向电流，可以产生0.355V电压输入给运算放大器U14，由于运算放大器U14的反向输入端与输出端连接，因此，运算放大器U14的输出端的电压与同相输入端的电压相同，因此，精密电流感测放大器U9的调整引脚OFFSET可以获得0.355V的电压，即，精密电流感测放大器U9的调整引脚OFFSET的基准电压可以被上拉0.355V，电阻R39和电容C30可以组成低通滤波器，保证基准电压稳定。从精密电流感测放大器U9的输出引脚OUT的电压值需要减去0.355V/2（由U9的内部电路决定）。电阻R39可以对精密电流感测放大器U9的输出电压进行放大，便于单片机1的ADC引脚采样，电容C30可以稳定输出电压，这样，通过硬件处理，使得精密电流感测放大器U9的输出信号可以被放大、稳定，便于单片机1的ADC引脚采样，可以简化后续的软件处理流程。电压上拉单元41能够改善单片机无法采集反向电压的问题，通过采集反向电压，能够对电磁阀的反向电动势进行监控，保护电磁线圈的工作环境。反向电动势会产生反向电流，而部分电磁阀是不允许反向电流的存在的，容易损伤线圈；由于反向电动势的值是负值，而单片机1只能采集正向电压，因此需要将反向电压加一个正向偏移量，使得单片机1能够采集反向电动势。

单片机1的ADC引脚采集精密电流感测放大器U9的输出信号（代表输出的PWM电流信号的大小）后，可以与设定的PWM电流信号进行比较，如果发现输出的PWM电流信号与设定的PWM电流信号不一致，可以通过调节PWM的占空比使得两者保持一致。本发明的输出信号采集模块4具有稳压、上拉电压功能，不仅能够提高输出的PWM电流信号的精度，还能够实现对电磁阀反向电动势的采集和监控。

如图5所示，电源保护模块2包括：电容C100、抗浪涌单元21和防反接单元22，电容C100的一端与外部输入电压VC1连接，电容C100的另一端接地，抗浪涌单元21的一端与外部输入电压VC1连接，抗浪涌单元21的另一端接地，防反接单元22与外部输入电压VC1连接，防反接单元22与单片机1连接。抗浪涌单元21包括稳压二极管D2和D4。防反接单元22包括PMOS管Q1、稳压二极管D3、单向二极管D16和NPN三极管Q6A，PMOS管Q1的漏极与外部输入电压VC1连接，PMOS管Q1的栅极与NPN三极管Q6A的集电极连接，PMOS管Q1的源极与稳压二极管D3的一端连接，稳压二极管D3的另一端与PMOS管Q1的栅极连接，单向二极管D16的阴极与PMOS管Q1的栅极连接，单向二极管D16的接地，NPN三极管Q6A的发射极接地，NPN三极管Q6A的基极与单片机1连接。

VC1例如是24V电压，首先会经过电容C100的滤波降噪处理，随后经过稳压二极管D2和D4，当有高电压或大电流时，能通过稳压二极管D2和D4迅速传到大地，能有效防止雷击和浪涌，对电路进行保护。单片机1可以通过POW_ON控制NPN型三极管Q6A的通断，从而控制PMOS管Q1的通断，实现对电源的切断功能，当出现紧急情况时，可以通过单片机1关闭电源。当VC1为正向24V时，若NPN型三极管Q6A导通，V

本发明的电源保护模块2利用较少的元器件，实现了电源的超压保护和防反接保护，并且，还具有紧急切断功能，不仅可以提高电路结构整体的安全性，还能够节省成。

如图6所示，本发明还提供一种电液比例移动控制器的电路结构的使用方法，包括以下步骤：S1、输入信号采集模块3对外部输入信号进行采样，根据外部输入信号的类型，单片机1打开相应的采样通道对外部输入信号进行采样和处理。S2、输出信号采集模块4采集单片机1的PWM输出信号，并对PWM输出信号处理、放大后，发送给单片机1的ADC引脚。S3、单片机1根据ADC引脚采集的结果来判断PWM输出信号的精度是否符合要求。

例如，外部输出信号的类型包括：模拟量信号和数字量信号，其中模拟量信号包括阻值信号、电压信号、电流信号；数字量信号包括频率信号。

当外部输入信号为模拟量信号时，第二采样单元32被激活，第二采样单元32能够过滤模拟量信号中的高频噪声；当外部输入信号为数字量信号时，第二采样单元32被关闭。当外部输入信号为阻值信号时，第一采样单元31被激活，第三采样单元33和第四采样单元34被关闭，第一采样单元31将阻值信号转换为电压信号，并从输出端口INPUT1发送给单片机1。当外部输入信号为0V-10V的电压信号时，第三采样单元33被激活，第一采样单元31和第四采样单元34被关闭，第三采样单元33将0V-10V的电压信号转换为0V-3V的电压信号后发送给单片机1。当外部输入信号为4mA-20mA的电流信号时，第四采样单元34被激活，第一采样单元31和第三采样单元33被关闭，第四采样单元34将4mA-20mA的电流信号转换为0V-3V的电压信号发送给单片机1。当外部输入信号为频率信号时，第一采样单元31、第二采样单元32、第三采样单元33和第四采样单元34均被关闭，此时，与输出端口INPUT1连接的单片机1的引脚配置为频率输入捕获模式。

本发明实施例提供的电液比例移动控制器的电路结构的使用方法相关部分的说明请参见本发明实施例提供的电液比例移动控制器的电路结构对应部分的详细说明，在此不再赘述。

综上所述，本发明的电液比例移动控制器的电路结构及其使用方法，通过输入信号采集模块3能够实现单片机1的一个I/O口对不同输入信号（例如0～5V、0～10V、4～20mA、PWM、阻值）的采集，能够简化电路结构，降低成本，缩小电路板的面积（本发明的电路可在4cm*6cm的电路板上完成），有利于缩小电液比例移动控制器整体的体积。并且，输入信号采集模块3具备不同的工作模式，可以将不同的输入信号有效地转换为符合单片机1的AD采样要求的信号，有利于提高输入采样精度。输出信号采集模块4可以对单片机1输出的PWM电流信号进行采集、放大后发送给单片机1的ADC引脚，有利于提高对单片机1控制信号输出的采样精度。输出信号采集模块4设计了上拉功能，有助于单片机1对电磁阀线圈反向电动势的监控。电源保护模块2具有防大电流、防反接、紧急切断功能，有利于提高电路的安全性。电液比例移动控制器的控制精度决定着输出电流的精度，会影响到需要控制的流量、压力、扭矩等参量，从而影响最终的执行机构的精度。因此，本发明通过提高输入信号的采样精度、输出信号的采样精度，从而保证单片机1最终输出的控制信号的精度，提高电液比例移动控制器的控制精度（整体误差在0.5%内）。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。