一種控制芯片mcu的ad端口擴(kuò)展方法及多通道擴(kuò)展電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法及多通道擴(kuò)展電路，其特征在于：采用具有一個(gè)AD端口和若干個(gè)I/O端口的控制芯片MCU與AD輸入電路連接，將AD輸入電路的每路AD輸入信號(hào)回路的各一個(gè)輸入端連接在一起后通過(guò)分壓回路及通過(guò)濾波回路連接控制芯片MCU的AD端口，所述每路AD輸入信號(hào)回路的另一個(gè)輸入端各連接控制芯片MCU的一個(gè)連接I/O端口；由控制芯片MCU控制輪流選通每路AD輸入信號(hào)，由控制芯片MUC對(duì)AD端口的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以分別測(cè)量出每路AD口輸入值，構(gòu)成由控制芯片MCU控制的AD端口多通道擴(kuò)展電路。本發(fā)明電路線路簡(jiǎn)單，使用元器件少，成本較低，通過(guò)多個(gè)IO口來(lái)控制多路AD口輸入信號(hào)從一個(gè)AD口輸入的功能，實(shí)現(xiàn)高效利用芯片AD口和IO口資源的目的。
【專利說(shuō)明】—種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法及多通道擴(kuò)展電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法及多通道擴(kuò)展電路。屬于應(yīng)用電子【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在電子控制領(lǐng)域，家電控制電路板以及其它小型設(shè)備的控制電路板，需要多路AD 口輸入作為檢測(cè)信號(hào)，例如，對(duì)家電的溫度、濕度以及其它控制信號(hào)量的檢測(cè)，而一般控制芯片的AD 口資源較少，當(dāng)需要對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，就必須擴(kuò)展控制芯片的AD端口?，F(xiàn)有技術(shù)在擴(kuò)展AD接口時(shí)，通常是采用集成芯片電路進(jìn)行擴(kuò)展，但是采用這種集成電路擴(kuò)展的方案存在成本較高、線路板布置困難的缺陷。因此，怎樣合理高效的利用有限的芯片資源來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)更多器件的檢測(cè)顯得尤其重要，這樣可以使芯片選型更加自由，電路設(shè)計(jì)更加靈活，便于降低開(kāi)發(fā)成本，亦為后續(xù)軟硬件的開(kāi)發(fā)提供便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一，是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的集成電路AD 口擴(kuò)展存在的生產(chǎn)成本高、線路板布置困難的問(wèn)題，提供一種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法。
[0004]本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種控制芯片MCU的AD端口的多通道擴(kuò)展電路，具有電路簡(jiǎn)單、成本低和穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的之一可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0006]一種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法，其特征在于:采用具有一個(gè)AD端口和若干個(gè)I/o端口的控制芯片MCU與AD輸入電路連接，將AD輸入電路的每路AD輸入信號(hào)回路的各一個(gè)輸入端連接在一起后通過(guò)分壓回路及通過(guò)濾波回路連接控制芯片MCU的AD端口，所述每路AD輸入信號(hào)回路的另一個(gè)輸入端各連接控制芯片MCU的一個(gè)連接I/O端口 ；由控制芯片MCU控制輪流選通每路AD輸入信號(hào)，由控制芯片MUC對(duì)AD端口的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以分別測(cè)量出每路AD 口輸入值，構(gòu)成由控制芯片MCU控制的AD端口多通道擴(kuò)展電路。
[0007]本發(fā)明的目的之一還可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0008]進(jìn)一步地，分壓回路由上拉電阻連接電源VDD構(gòu)成時(shí)，控制芯片MCU控制選通每路AD輸入信號(hào)的電平為低電平，分壓回路由分壓電阻連接地GND構(gòu)成時(shí)，控制芯片MCU控制選通每路AD輸入信號(hào)的電平為高電平，其它兩個(gè)不選通的AD輸入信號(hào)，為輸入高阻狀態(tài)。
[0009]進(jìn)一步地，若每路AD輸入信號(hào)回路，需要不同阻值的上拉電阻，則把上拉電阻Rl改為N個(gè)電阻并聯(lián)，每個(gè)上拉電阻的一端連在一起，接到AD輸入電路的公共端，另一端分別接到控制芯片MCU的一個(gè)端口，以實(shí)現(xiàn)多路AD輸入通道選擇。
[0010]本發(fā)明的目的之二可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0011]一種控制芯片MCU的AD端口的多通道擴(kuò)展電路，包括具有一個(gè)AD端口和若干個(gè)I/O端口的控制芯片MCU和AD輸入電路I，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:所述AD輸入電路I由若干路AD輸入信號(hào)回路構(gòu)成，控制芯片MCU的若干個(gè)普通I/O端口各連接一路AD輸入信號(hào)回路，將AD輸入電路I的每路AD輸入信號(hào)回路的各一個(gè)輸入端連接在一起后通過(guò)分壓回路2及通過(guò)濾波回路4連接控制芯片MCU的AD端口，所述每路AD輸入信號(hào)回路的另一個(gè)輸入端各連接控制芯片MCU的一個(gè)I/O端口、構(gòu)成AD通道選擇回路3 ；由控制芯片MCU控制輪流掃射I/O端口、選通每路AD輸入信號(hào)及對(duì)AD端口的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以分別測(cè)量出每路AD 口輸入值，構(gòu)成由控制芯片MCU控制的AD端口多通道擴(kuò)展電路結(jié)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明的目的之二還可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0013]進(jìn)一步地，濾波回路4可以為AD濾波輸出回路，可以由電阻R2和電容Cl構(gòu)成，電阻R2的一端連接分壓回路的輸出端，電阻R2與電容Cl的連接與控制芯片MCU的AD端口連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述分壓回路2可以由上拉電阻連接電源VDD構(gòu)成或由分壓電阻連接地GND構(gòu)成。
[0015]進(jìn)一步地，AD輸入電路I包括AD_IN1、AD_IN2和AD_IN3三路輸入信號(hào)回路，其中AD_IN1 回路包括 11 口、12 口，AD_IN2 回路包括 13 口、14 口，AD_IN3 回路包括 15 口、16 口。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1、本發(fā)明通過(guò)控制芯片的一個(gè)AD端口與若干個(gè)I/O端口，連接構(gòu)成AD 口多通道擴(kuò)展電路。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低和方便電路布局的特點(diǎn)。通過(guò)配置幾個(gè)簡(jiǎn)單的分立電子元件，利用控制芯片的一個(gè)AD端口與若干個(gè)I/O端口連接成四個(gè)模塊電路結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)輸入AD進(jìn)行時(shí)序的選擇性輸入，用較低的成本實(shí)現(xiàn)多通道AD輸入檢測(cè)的目的。
[0018]2、本發(fā)明電路線路簡(jiǎn)單，使用元器件少，成本較低，通過(guò)多個(gè)I/O端口來(lái)控制多路AD 口輸入信號(hào)從一個(gè)AD 口輸入的功能，實(shí)現(xiàn)高效利用芯片AD 口和I/O端口資源的目的。
[0019]3、本發(fā)明不需要增加任何元件，只通過(guò)電路的特殊連接，就可以實(shí)現(xiàn)AD 口多通道擴(kuò)展功能，不受環(huán)境溫度影響、不受電源電壓波動(dòng)影響、功耗小、可靠性高，不增加任何成本、電路簡(jiǎn)潔；SMCU有一個(gè)AD 口、有N個(gè)普通端口，就可以擴(kuò)展為N路AD 口，可以廣泛應(yīng)用于有AD輸入的電子產(chǎn)品上，特別適用于家電控制板、設(shè)備控制板。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例1的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0022]具體實(shí)施例1:
[0023]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例涉及的控制芯片MCU的AD端口的多通道擴(kuò)展電路，包括具有一個(gè)AD端口和若干個(gè)I/O端口的控制芯片MCU和AD輸入電路I，所述AD輸入電路I由若干路AD輸入信號(hào)回路構(gòu)成，控制芯片MCU的若干個(gè)普通I/O端口各連接一路AD輸入信號(hào)回路，將AD輸入電路的每路AD輸入信號(hào)回路的各一個(gè)輸入端連接在一起后通過(guò)分壓回路2及通過(guò)濾波回路4連接控制芯片MCU的AD端口，所述每路AD輸入信號(hào)回路的另一個(gè)輸入端各連接控制芯片MCU的一個(gè)I/O端口、構(gòu)成AD通道選擇回路3 ;由控制芯片MCU控制輪流掃射I/O端口、選通每路AD輸入信號(hào)及對(duì)AD端口的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以分別測(cè)量出每路AD 口輸入值，構(gòu)成由控制芯片MCU控制的AD端口多通道擴(kuò)展電路結(jié)構(gòu)。[0024]本實(shí)施例中:
[0025]濾波回路4可以為AD濾波輸出回路，可以由電阻R2和電容Cl構(gòu)成，電阻R2的一端連接分壓回路2的輸出端，電阻R2與電容Cl的連接與控制芯片MCU的AD端口連接。所述分壓回路2可以由上拉電阻Rl連接電源VDD構(gòu)成。進(jìn)一步地，AD輸入電路I包括AD_IN1、AD_IN2和AD_IN3三路輸入信號(hào)回路,其中AD_IN1回路包括11 口、12 口，AD_IN2回路包括 13 口、14 口，AD_IN3 回路包括 15 口、16 口。
[0026]所述AD輸入電路I中，多路AD輸入口一端通過(guò)連接導(dǎo)線連接到一端并與電阻R1、R2的一端相連、另一端通過(guò)連接導(dǎo)線與AD通道選擇電路的控制芯片的I/O端口。所述AD分壓電路2中，Rl的一端與AD輸入電路的輸出端一端、電阻R2的一端相連、另一端連接到電源VDD，形成電阻分壓結(jié)構(gòu)；所述AD通道選擇電路3中，控制芯片的I/O端口通過(guò)導(dǎo)線與AD輸入電路的輸入端一端相連，形成多路通道選擇結(jié)構(gòu)；所述AD濾波輸出電路4中，電阻R2的一端與AD輸入電路的輸出端一端、電阻Rl的一端相連、另一端與電容Cl相連并連接到控制芯片AD輸入口 ；形成單AD 口輸入結(jié)構(gòu)；
[0027]本實(shí)施例的工作原理:
[0028]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例采用具有一個(gè)AD端口和若干個(gè)I/O端口的控制芯片MCU與AD輸入電路連接，將AD輸入電路的每路AD輸入信號(hào)回路的各一個(gè)輸入端連接在一起后通過(guò)分壓回路及通過(guò)濾波回路連接控制芯片MCU的AD端口，所述每路AD輸入信號(hào)回路的另一個(gè)輸入端各連接控制芯片MCU的一個(gè)連接I/O端口 ；由控制芯片MCU控制輪流選通每路AD輸入信號(hào)，由控制芯片MUC對(duì)AD端口的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以分別測(cè)量出每路AD 口輸入值，構(gòu)成由控制芯片MCU控制的AD端口多通道擴(kuò)展電路。分壓回路由上拉電阻連接電源VDD構(gòu)成時(shí)，控制芯片MCU控制選通每路AD輸入信號(hào)的電平為低電平。
[0029]多路AD 輸入信號(hào)，分別為 AD_IN1 (11 口、12 口)、AD_IN2 (13 口、14 口)、AD_IN3(15 口、16 口)，每路AD 口輸入端的一個(gè)端口連接在一起并通過(guò)上拉電阻Rl和濾波電路連接到電源VDD和控制芯片的AD 口。AD輸入信號(hào)的另一端分別連接到AD通道選擇電路的控制芯片I/O端口，由控制芯片控制輪流選擇每路AD輸入信號(hào)，對(duì)AD 口輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，就可以分別測(cè)量出每路AD 口輸入值。
[0030]參照?qǐng)D1，通過(guò)設(shè)置控制芯片I/O端口設(shè)為低電平，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器輸出信號(hào)AD值的檢測(cè)采集，其工作過(guò)程如下:
[0031]1、選擇AD_IN1通道為輸入檢測(cè)通道:控制芯片使31 口為低電平、32 口和33 口為高電平狀態(tài)，32 口和33 口相當(dāng)于懸空不接任何電路，AD_IN2、AD_IN3輸入通道沒(méi)有電流回路，而對(duì)于AD_IN1通道，電流從VDD出發(fā)，經(jīng)過(guò)分壓電阻Rl和12 口流到外部傳感器后，由11 口流回31 口，由于31 口為低電平，電流流到31 口再流回GND，從而形成一個(gè)電流回路，則Rl與傳感器形成分壓電路，電壓經(jīng)過(guò)電阻R2和電容Cl組成的RC濾波電路，濾除干擾信號(hào)后，經(jīng)過(guò)41 口輸入到控制芯片的AD 口。待Cl電壓穩(wěn)定后，控制芯片執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換功能，檢測(cè)AD 口數(shù)值，從而檢測(cè)出AD_IN1通道的AD值。
[0032]2、選擇AD_IN2通道為輸入檢測(cè)通道:控制芯片使32 口為低電平、31 口和33 口為高電平狀態(tài)，31 口和33 口相當(dāng)于懸空不接任何電路，AD_IN1、AD_IN3輸入通道沒(méi)有電流回路，而對(duì)于AD_IN2通道，電流從VDD出發(fā)，經(jīng)過(guò)分壓電阻Rl和14 口流到外部傳感器后，由13 口流回32 口，由于32 口為低電平，電流流到32 口再流回GND，從而形成一個(gè)電流回路，則Rl與傳感器形成分壓電路，電壓經(jīng)過(guò)電阻R2和電容Cl組成的RC濾波電路，濾除干擾信號(hào)后，經(jīng)過(guò)41 口輸入到控制芯片的AD 口。待Cl電壓穩(wěn)定后，控制芯片執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換功能，檢測(cè)AD 口數(shù)值，從而檢測(cè)出AD_IN1通道的AD值。
[0033]3、選擇AD_IN3通道為輸入檢測(cè)通道:控制芯片使33 口為低電平、31 口和32 口為高電平狀態(tài)，31 口和32 口相當(dāng)于懸空不接任何電路，AD_IN1、AD_IN2輸入通道沒(méi)有電流回路，而對(duì)于AD_IN3通道，電流從VDD出發(fā)，經(jīng)過(guò)分壓電阻Rl和12 口流到外部傳感器后，由15 口流回33 口，由于33 口為低電平，電流流到33 口再流回GND，從而形成一個(gè)電流回路，則Rl與傳感器形成分壓電路，電壓經(jīng)過(guò)電阻R2和電容Cl組成的RC濾波電路，濾除干擾信號(hào)后，經(jīng)過(guò)41 口輸入到控制芯片的AD 口。待Cl電壓穩(wěn)定后，控制芯片執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換功能，檢測(cè)AD 口數(shù)值，從而檢測(cè)出AD_IN1通道的AD值。
[0034]具體實(shí)施例2
[0035]本發(fā)明具體實(shí)施例2的特點(diǎn)是:
[0036]所述分壓回路2可以由分壓電阻連接地GND構(gòu)成?？刂菩酒琈CU控制選通每路AD輸入信號(hào)的電平為高電平，其它兩個(gè)不選通的AD輸入信號(hào)，為輸入高阻狀態(tài)。其余同具體實(shí)施例1。
[0037]本發(fā)明是通過(guò)多個(gè)I/O 口來(lái)控制多路AD 口輸入信號(hào)從一個(gè)AD 口輸入的功能，實(shí)現(xiàn)高效利用芯片AD 口和I/O 口資源的目的，具有構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低和方便電路布局的有益效果。
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法，其特征在于:采用具有一個(gè)AD端口和若干個(gè)I/O端口的控制芯片MCU與AD輸入電路連接，將AD輸入電路的每路AD輸入信號(hào)回路的各一個(gè)輸入端連接在一起后通過(guò)分壓回路及通過(guò)濾波回路連接控制芯片MCU的AD端口，所述每路AD輸入信號(hào)回路的另一個(gè)輸入端各連接控制芯片MCU的一個(gè)連接I/O端口 ；由控制芯片MCU控制輪流選通每路AD輸入信號(hào)，由控制芯片MUC對(duì)AD端口的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以分別測(cè)量出每路AD 口輸入值，構(gòu)成由控制芯片MCU控制的AD端口多通道擴(kuò)展電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法，其特征在于:分壓回路由上拉電阻連接電源VDD構(gòu)成時(shí)，控制芯片MCU控制選通每路AD輸入信號(hào)的電平為低電平，分壓回路由分壓電阻連接地GND構(gòu)成時(shí)，控制芯片MCU控制選通每路AD輸入信號(hào)的電平為高電平，其它兩個(gè)不選通的AD輸入信號(hào)，為輸入高阻狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制芯片MCU的AD端口擴(kuò)展方法，其特征在于:每路AD輸入信號(hào)回路，需要不同阻值的上拉電阻，把上拉電阻Rl改為N個(gè)電阻并聯(lián)，每個(gè)上拉電阻的一端連在一起，接到AD輸入電路的公共端，另一端分別接到控制芯片MCU的一個(gè)端口，以實(shí)現(xiàn)多路AD輸入通道選擇。
4.一種控制芯片MCU的AD端口的多通道擴(kuò)展電路，包括具有一個(gè)AD端口和若干個(gè)I/O端口的控制芯片MCU和AD輸入電路I，其特征在于:所述AD輸入電路(I)由若干路AD輸入信號(hào)回路構(gòu)成，控制芯片MCU的若干個(gè)普通I/O端口各連接一路AD輸入信號(hào)回路，將AD輸入電路(I)的每路AD輸入信號(hào)回路的各一個(gè)輸入端連接在一起后通過(guò)分壓回路(2)及通過(guò)濾波回路(4)連接控制芯片MCU的AD端口，所述每路AD輸入信號(hào)回路的另一個(gè)輸入端各連接控制芯片MCU的一個(gè)I/O端口、構(gòu)成AD通道選擇回路(3);由控制芯片MCU控制輪流掃射I/O端口、選通每 路AD輸入信號(hào)及對(duì)AD端口的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以分別測(cè)量出每路AD 口輸入值，構(gòu)成由控制芯片MCU控制的AD端口多通道擴(kuò)展電路結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制芯片MCU的AD的多通道擴(kuò)展電路，其特征在于--濾波回路(4)為AD濾波輸出回路，由電阻R2和電容Cl構(gòu)成，電阻R2的一端連接分壓回路(2)的輸出端，電阻R2與電容Cl的連接與控制芯片MCU的AD端口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制芯片MCU的AD的多通道擴(kuò)展電路，其特征在于:所述分壓回路(2)由上拉電阻連接電源VDD構(gòu)成或由分壓電阻連接地GND構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種控制芯片MCU的AD的多通道擴(kuò)展電路，其特征在于:AD輸入電路(I)包括AD_IN1、AD_IN2和AD_IN3三路輸入信號(hào)回路，其中AD_IN1回路包括11口、12 口，AD_IN2 回路包括 13 口、14 口，AD_IN3 回路包括 15 口、16 口。
【文檔編號(hào)】G06F13/20GK103761206SQ201310747315
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】方樺, 何衛(wèi)文 申請(qǐng)人:廣東瑞德智能科技股份有限公司