專利名稱：一種開關(guān)狀態(tài)檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于狀態(tài)檢測電路，特別涉及一種開關(guān)狀態(tài)檢測電路，用于檢測低速開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)。
背景技術(shù)：
目前，使用單片機對低速開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)進行檢測，常見有下面四種(1)如圖I所示，使用CPU的I/O 口 PO，對接地的低速開關(guān)進行檢測，只能檢測出開關(guān)的接地和懸空兩種狀態(tài)，不能檢測出接電源狀態(tài)。⑵如圖2所示，使用CPU的I/O 口，對接電源VCC的低速開關(guān)進行檢測，只能檢測出低速開關(guān)的接電源和懸空兩種狀態(tài)，不能檢測接地狀態(tài)。(3)如圖3所示，使用CPU的I/O 口，低速開關(guān)的動觸點在電源VCC和接地之間切換，能夠檢測出 低速開關(guān)的接電源和接地兩種狀態(tài)，但不能檢測出懸空狀態(tài)。(4)如圖4所示，使用CPU的模數(shù)轉(zhuǎn)換口 AD0，低速開關(guān)的動觸點在電源VCC和接地之間切換，可檢測出低速開關(guān)的接電源、接地和懸空三種狀態(tài)，但CPU的A/D 口資源有限。所述低速開關(guān)，是指開關(guān)頻率為IOOHz及以下的開關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種開關(guān)狀態(tài)檢測電路，解決現(xiàn)有單片機使用I/O 口不能同時檢測低速開關(guān)接電源、接地和懸空三種狀態(tài)的問題以及使用CPU的A/D 口檢測低速開關(guān)時，資源有限的問題。本發(fā)明的一種開關(guān)狀態(tài)檢測電路，包括時鐘發(fā)生模塊、方波發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和判斷模塊，其特征在于所述時鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生周期性觸發(fā)信號，分別送到方波發(fā)生模塊和判斷模塊；所述方波發(fā)生模塊受周期性觸發(fā)信號觸發(fā)，產(chǎn)生周期性翻轉(zhuǎn)的高、低電平，送到電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路進行電平轉(zhuǎn)換后的電信號，送到驅(qū)動電路進行電壓和電流放大，驅(qū)動電路輸出同時送給N個依次串聯(lián)的第一、第二限流電阻，N個第一、第二限流電阻連接點分別與N個被測開關(guān)輸出點連接；N個第二限流電阻另一端分別連接N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字量，送到判斷模塊；N = I 50 ;所述判斷模塊分別對N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字量進行判斷判斷是否當前數(shù)字量不等于上次數(shù)字量，是則判定被測開關(guān)懸空，否則再判斷當前數(shù)字量是否為0，是則判定被測開關(guān)接地，否則判定被測開關(guān)接電源；當前數(shù)字量、上次數(shù)字量與周期性觸發(fā)信號同
止/J/ O所述的開關(guān)狀態(tài)檢測電路，其特征在于所述時鐘發(fā)生模塊采用CPU中的晶振電路，所述方波產(chǎn)生模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和判斷模塊均加載于CPU中，方波產(chǎn)生模塊由CPU的輸出口實現(xiàn)，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊由CPU的輸入口實現(xiàn)。本發(fā)明只使用CPU的輸出口和輸入口(I/O 口)，不用A/D 口，可以檢測出開關(guān)的高/低/懸空三種狀態(tài)，解決現(xiàn)有單片機使用I/o 口不能同時檢測低速開關(guān)接電源、接地和懸空三種狀態(tài)的問題以及使用CPU的A/D 口檢測低速開關(guān)時，資源有限的問題，適用于檢測開關(guān)頻率為IOOHz及以下的低速開關(guān)。


圖I (A)為現(xiàn)有第一種檢測電路；使用CPU的I/O 口，對接地的開關(guān)進行檢測，圖I⑶為現(xiàn)有第一種檢測電路判斷流程示意圖；圖2 (A)為現(xiàn)有第二種檢測電路；使用CPU的I/O 口，對接電源的開關(guān)進行檢測，
圖2(B)為現(xiàn)有第二種檢測電路判斷流程示意圖；圖3(A)為現(xiàn)有第三種檢測電路；使用CPU的I/O 口，開關(guān)為接電源/接地開關(guān)，圖3(B)為現(xiàn)有第三種檢測電路判斷流程示意圖；圖4(A)為現(xiàn)有第四種檢測電路；使用CPU的A/D 口，開關(guān)為接電源/接地開關(guān)，圖4(B)為現(xiàn)有第四種檢測電路判斷流程示意圖；圖5為本發(fā)明原理示意圖；圖6為本發(fā)明實施例組成示意圖；圖7為判斷模塊流程示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖5所示，本發(fā)明包括時鐘發(fā)生模塊、方波發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和判斷模塊；所述時鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生周期性觸發(fā)信號，分別送到方波發(fā)生模塊和判斷模塊；所述方波發(fā)生模塊受周期性觸發(fā)信號觸發(fā)，產(chǎn)生周期性翻轉(zhuǎn)的高、低電平，送到電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路進行電平轉(zhuǎn)換后的電信號，送到驅(qū)動電路進行電壓和電流放大，驅(qū)動電路輸出同時送給2個依次串聯(lián)的第一限流電阻R1、第二限流電阻R2，2個第一、第二限流電阻連接點分別與第一被測開關(guān)SI及第二被測開關(guān)S2的輸出點連接；2個第二限流電阻R2另一端分別連接2個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，2個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字量，送到判斷模塊；所述判斷模塊分別對2個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字量進行判斷判斷是否當前數(shù)字量不等于上次數(shù)字量，是則判定被測開關(guān)懸空，否則再判斷當前數(shù)字量是否為0，是則判定被測開關(guān)接地，否則判定被測開關(guān)接電源；當前數(shù)字量、上次數(shù)字量與周期性觸發(fā)信號同
止/J/ O如圖6所示，本發(fā)明實施例包括時鐘發(fā)生模塊、方波發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和判斷模塊，所述時鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生周期性觸發(fā)信號，分別送到方波發(fā)生模塊和判斷模塊；所述方波發(fā)生模塊受周期性觸發(fā)信號觸發(fā)，產(chǎn)生周期性翻轉(zhuǎn)的高、低電平，送到電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路進行電平轉(zhuǎn)換后的電信號，送到驅(qū)動電路進行電壓和電流放大，驅(qū)動電路輸出同時送給2個依次串聯(lián)的第一限流電阻R1、第二限流電阻R2，2個第一、第二限流電阻連接點分別與第一被測開關(guān)SI及第二被測開關(guān)S2的輸出點連接；2個第二限流電阻R2另一端分別連接2個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，2個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字量，送到判斷模塊；
本實施例中，單片機的晶振電路構(gòu)成時鐘發(fā)生模塊，采用單片機內(nèi)的I/O 口 PO作為方波發(fā)生模塊，在A點輸出周期為占空比為50 %的TTL方波；從A點到B點之間的電路構(gòu)成電平轉(zhuǎn)換電路，從B點到C點之間的電路構(gòu)成驅(qū)動電路，單片機的I/O 口 P1、I/O 口 P2構(gòu)成2個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，判斷模塊加載在單片機內(nèi)。
根據(jù)電路電源，當A點的電壓為高(對應(yīng)的TTL為高)時一三極管Tl導(dǎo)通一B點電壓為低一三極管T2截止/T3導(dǎo)通一C點電壓為低；相 反，當A點的電壓為低(對應(yīng)的TTL為低)時一三極管Tl截止一B點電壓為高一三極管T2導(dǎo)通/T3截止一C點電壓為高；這樣在C點就產(chǎn)生了和A點等頻率、等占空比、反相位的方波。如圖7所示，判斷模塊分別對N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字量進行判斷判斷是否當前數(shù)字量不等于上次數(shù)字量，是則判定被測開關(guān)懸空，否則再判斷當前數(shù)字量是否為0，是則判定被測開關(guān)接地，否則判定被測開關(guān)接電源；當前數(shù)字量、上次數(shù)字量與周期性觸發(fā)信號同步。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)狀態(tài)檢測電路，包括時鐘發(fā)生模塊、方波發(fā)生模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和判斷模塊，其特征在于 所述時鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生周期性觸發(fā)信號，分別送到方波發(fā)生模塊和判斷模塊； 所述方波發(fā)生模塊受周期性觸發(fā)信號觸發(fā)，產(chǎn)生周期性翻轉(zhuǎn)的高、低電平，送到電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路進行電平轉(zhuǎn)換后的電信號，送到驅(qū)動電路進行電壓和電流放大，驅(qū)動電路輸出同時送給N個依次串聯(lián)的第一、第二限流電阻，N個第一、第二限流電阻連接點分別與N個被測開關(guān)輸出點連接；N個第二限流電阻另一端分別連接N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字量，送到判斷模塊；N = I 50 ; 所述判斷模塊分別對N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字量進行判斷判斷是否當前數(shù)字量不等于上次數(shù)字量，是則判定被測開關(guān)懸空，否則再判斷當前數(shù)字量是否為0，是則判定被測開關(guān)接地，否則判定被測開關(guān)接電源；當前數(shù)字量、上次數(shù)字量與周期性觸發(fā)信號同步。
2.如權(quán)利要求I所述的開關(guān)狀態(tài)檢測電路，其特征在于 所述時鐘發(fā)生模塊采用CPU中的晶振電路，所述方波產(chǎn)生模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和判斷模塊均加載于CPU中，方波產(chǎn)生模塊由CPU的輸出口實現(xiàn)，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊由CPU的輸入口實現(xiàn)。
全文摘要
一種開關(guān)狀態(tài)檢測電路，屬于狀態(tài)檢測電路，解決現(xiàn)有單片機使用I/O口不能同時檢測低速開關(guān)接電源、接地和懸空三種狀態(tài)的問題以及使用CPU的A/D口檢測低速開關(guān)時，資源有限的問題。本發(fā)明中，時鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生周期性觸發(fā)信號，分別送到方波發(fā)生模塊和判斷模塊；方波發(fā)生模塊產(chǎn)生周期性翻轉(zhuǎn)的高、低電平，送到電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路進行電平轉(zhuǎn)換后的電信號，送到驅(qū)動電路進行電壓和電流放大，驅(qū)動電路輸出通過N個依次串聯(lián)的第一、第二限流電阻連接N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，N個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字量，送到判斷模塊進行判斷。本發(fā)明只使用CPU的I/O口，不用A/D口，可以檢測出開關(guān)的高/低/懸空三種狀態(tài)，適用于檢測開關(guān)頻率為100Hz及以下的低速開關(guān)。
文檔編號G01R31/327GK102866351SQ201210338759
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者楊昌文 申請人:十堰科納汽車電器有限公司