一種提取干擾信號自動復(fù)位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種提取干擾信號自動復(fù)位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路，該電路主要包括穩(wěn)壓電源、參考電壓為4.5V的電池、運放單元、非門、與非門、觸發(fā)器、微處理器、AD轉(zhuǎn)換電路、采集數(shù)據(jù)傳感器電路及電子模擬開關(guān)電路；該電路工作時，電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6；電容C1、C2、C3；比較器03和04組成干擾信號提取電路；析出電源輸入端的干擾信號；通過與非門和RS觸發(fā)器，輸出復(fù)位控制信號，控制微處理器和傳感器電路在干擾信號期間同步復(fù)位，使09模塊TS5A3166在干擾信號出現(xiàn)期間切斷模塊12的電源。該復(fù)位電路連接簡便，易于理解，當穩(wěn)壓電路輸出端出現(xiàn)干擾信號時，電路提取這個干擾信號控制微處理器和傳感器電路同步復(fù)位，避免對后續(xù)電路的影響，有效提高了系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】一種提取干擾信號自動復(fù)位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種復(fù)位電路；尤其是一種提取干擾信號自動復(fù)位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]干擾信號包括外部干擾信號和系統(tǒng)內(nèi)部干擾信號。內(nèi)部干擾信號一般由系統(tǒng)內(nèi)部電路、電子器件引起的，外部干擾信號可以通過穩(wěn)壓電路、或通過空間以電磁波的形式進入系統(tǒng)，使電源輸出的直流電壓波動。通常消除這2種干擾信號的方法有:系統(tǒng)電源輸出端增加濾波電路，電子器件就近接地，電路的鋪地技術(shù)，對系統(tǒng)的部分核心電路加電磁屏蔽罩等；對于以微處理器為核心的系統(tǒng)，還可以采用硬件和軟件相結(jié)合的濾波方法；有的干擾信號強度大，不連續(xù)，無規(guī)則，頻率高，這種干擾信號容易使系統(tǒng)死機，例如有飛機經(jīng)過或附近有電氣焊接機工作時，會產(chǎn)生這種干擾信號；采取電磁屏蔽和濾波等措施雖然能解決部分干擾問題，但不能消除由于干擾可能弓I起的死機現(xiàn)象。
[0003]系統(tǒng)的死機現(xiàn)象早已引起技術(shù)開發(fā)人員的關(guān)注。采用微處理器作為測控系統(tǒng)的核心部件，微處理器中普遍增加了看門狗功能，可以實現(xiàn)微處理器自身定時復(fù)位，不能針對干擾信號復(fù)位，不能有效地預(yù)防干擾信號導致系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的錯誤，用采集到的錯誤數(shù)據(jù)去控制目標，必然導致控制目標的失誤，這種失誤在航天、航海等領(lǐng)域損失重大。
[0004]斷開和接通傳感器電路的電源定義為傳感器電路復(fù)位；微處理器斷開和接通電源定義為微處理器復(fù)位；同時，微處理器和傳感器電路都復(fù)位，定義為系統(tǒng)整體復(fù)位。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不能自動提取干擾信號復(fù)位電路系統(tǒng)的問題，本實用新型提供一種自動提取干擾信號復(fù)位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路，該復(fù)位電路連接簡便，易于理解，當穩(wěn)壓電路輸出端出現(xiàn)干擾信號時，電路提取這個干擾信號控制微處理器和傳感器電路同步復(fù)位，避免對后續(xù)電路的影響，有效提聞了系統(tǒng)的可罪性。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該電路主要包括穩(wěn)壓電源、參考電壓為4.5V的電池、運放單元、非門、與非門、觸發(fā)器、微處理器、AD轉(zhuǎn)換電路、采集數(shù)據(jù)傳感器及模擬電子開關(guān)電路；所述電池02提供4.5V參考電壓，穩(wěn)壓電源01提供+3V電壓；電阻Rl的一端接電池正極、另一端接運放03的2腳，電阻R2的一端接運放03的2腳、另一端接地，2腳參考電壓為Ul，Ul等于2.95V ;電阻R3 —端接電源正極的輸出、另一端接并聯(lián)的0.1uF瓷片電容Cl和luF/16V電容C3的一端，電容Cl和C3另一端接地，R3與Cl和C3的連接點接運放03的3腳；運放03的3腳電壓U2 ;電阻R4的一端接電池正極、另一端接運放04的5腳，電阻R5的一端接運放04的5腳、另一端接地，運放04的5腳電壓為U4，U4為3.05V ;電阻R6 —端接電源輸出、另一端串接10uF/16V電容C2的一端，C2的另一端接地，R6與C2的連接點接運放04的6腳；運放04的6腳電壓U5 ;與非門08、非門05、RS觸發(fā)器06由⑶401IB組成；將⑶401IB的6腳接10腳，4腳接9腳，CD4011B的5、8腳分別是-S、-R端，CD4011B的4、10腳分別是輸出Q，-Q端，構(gòu)成RS觸發(fā)器06 ；CD4011B的1、2腳短接作為輸入，3腳輸出，構(gòu)成非門05 XD4011B的12、13腳是與非門08的輸入，11腳是輸出；將⑶4011B的1、2、8、11腳接在一起、3腳接5腳，⑶4011B的12、13腳分別連接比較器03的I腳、比較器04的7腳KD4011B的4、10腳分別連接處理器的RST腳、電子開關(guān)09的4腳；所述電子模擬開關(guān)09的I腳接電源01的輸出，2腳接采集數(shù)據(jù)傳感器012的供電端，4腳接RS觸發(fā)器06的-Q端；A/D轉(zhuǎn)換電路的12腳、11腳分別接微處理器的P2.6、P2.7腳；A/D轉(zhuǎn)換電路的3、7、8腳接傳感器012的供電和數(shù)據(jù)輸出引腳；A/D的地線、傳感器的地線均接地。
[0007]所述的微處理器的型號選擇STC12CXX系列；比較器選擇運放LM324 ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器的型號選擇HX711,米集靜態(tài)數(shù)據(jù)，內(nèi)部集成放大器；電子模擬開關(guān)型號選擇TS5A3166電路；與非門、非門、RS觸發(fā)器選擇CD401IB電路。
[0008]調(diào)節(jié)Rl、R2,使 Ul=2.95V ；調(diào)節(jié) R4、R5,使 U4=3.05V ；選擇 3K>R3=R6>10K，U2=U5=+V ；
[0009]該電路工作時，電阻R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6 ;電容Cl、C2、C3 ;比較器03和
04組成干擾信號提取電路；析出電源輸入端的干擾信號；通過與非門和RS觸發(fā)器，輸出復(fù)位控制信號，控制處理器和傳感器電路在干擾信號期間同步復(fù)位，使09模塊TS5A3166在干擾信號期間切斷模塊12的電源。
[0010]在電源輸出沒有干擾信號期間，比較器03的3腳為3V、2腳2.95V，輸出為高電平I ;比較器04的6腳3V、5腳3.05V，輸出也為高電平I ;與非門輸出電平0，RS觸發(fā)器Q端輸出低電平，-Q輸出高電平，傳感器和微處理器都不復(fù)位，系統(tǒng)正常工作。
[0011]在電源的輸出中有中高頻干擾信號期間，電容Cl、C2、C3成為交流通路，U2下降，當U2〈U1時比較器03輸出低電平O ;不管比較器04輸出電平為高或低；與非門08輸出高電平，RS觸發(fā)器輸出Q為高電平1，-Q為低電平O ;使微處理器復(fù)位、電子開關(guān)斷開，從而實現(xiàn)干擾信號期間同步復(fù)位微處理器和采集數(shù)據(jù)傳感器的目的。
[0012]當干擾信號的頻率很低接近直流時，電源輸出脈動電壓。當U5>3.05V時，比較器04的7腳輸出低電平O ;當U2〈2.95V時，比較器03的I腳輸出低電平O ;與非門08輸出高電平，Q輸出0，-Q輸出1，微處理器和傳感器復(fù)位；限制了電源電壓的上限是3.05V、下限是
2.95V,越過上下限系統(tǒng)自動復(fù)位。
[0013]由微處理器07讀入模數(shù)轉(zhuǎn)換器010的數(shù)字量，進行數(shù)據(jù)處理，輸出控制信號控制被控目標。
[0014]本實用新型的有益效果是，該復(fù)位電路連接簡便，易于理解，當穩(wěn)壓電路輸出端出現(xiàn)干擾信號時，電路提取干擾信號控制微處理器和傳感器電路同步復(fù)位，避免對后續(xù)電路的影響，有效提聞了系統(tǒng)的可罪性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明；
[0016]圖1是本實用新型的電路原理圖。
[0017]圖2是比較器輸出控制RS觸發(fā)器及微處理器電子開關(guān)狀態(tài)表。
[0018]圖3是比較器LM324引腳圖。[0019]圖4CD401IB芯片引腳圖。
【具體實施方式】
[0020]在圖中，該電路包括穩(wěn)壓電源、參考電壓為4.5V的電池、運放單元、非門、與非門、觸發(fā)器、微處理器、AD轉(zhuǎn)換電路、采集數(shù)據(jù)傳感器及模擬電子開關(guān)電路；所述電池02提供
4.5V參考電壓，穩(wěn)壓電源01提供+3V電壓；電阻Rl的一端接電池正極、另一端接運放03的2腳，電阻R2的一端接運放03的2腳、另一端接地，2腳參考電壓為Ul，Ul等于2.95V ;電阻R3 —端接電源正極的輸出、另一端接并聯(lián)的0.1uF瓷片電容Cl和1UF/16V電容C3的一端，電容Cl和C3另一端接地，R3與Cl和C3的連接點接運放03的3腳；運放03的3腳電壓U2 ；電阻R4的一端接電池正極、另一端接運放04的5腳，電阻R5的一端接運放04的5腳、另一端接地，運放04的5腳電壓為U4，U4為3.05V ;電阻R6 —端接電源輸出、另一端串接10uF/16V電容C2的一端，C2的另一端接地，R6與C2的連接點接運放04的6腳?’運放04的6腳電壓U5 ;與非門08、非門05,RS觸發(fā)器06由CD4011B組成；將CD4011B的6腳接10腳，4腳接9腳，CD401IB的5、8腳分別是-S、-R端，CD401IB的4、10腳分別是輸出Q，-Q端，構(gòu)成RS觸發(fā)器06 KD4011B的1、2腳短接作為輸入，3腳輸出，構(gòu)成非門05 <D4011B的12、13腳是與非門08的輸入，11腳是輸出；將⑶4011B的1、2、8、11腳接在一起、3腳接5腳，⑶401IB的12、13腳分別連接比較器03的I腳、比較器04的7腳；CD4011B的4、10腳分別連接處理器的RST腳、電子開關(guān)09的4腳；所述電子模擬開關(guān)09的I腳接電源01的輸出，2腳接采集數(shù)據(jù)傳感器012的供電端， 4腳接RS觸發(fā)器06的-Q端；A/D轉(zhuǎn)換電路的12腳、11腳分別接微處理器的P2.6、P2.7腳；A/D轉(zhuǎn)換電路的3、7、8腳接傳感器012的供電和數(shù)據(jù)輸出引腳；A/D的地線、傳感器的地線均接地。
[0021]所述的微處理器的型號選擇STC12CXX系列；比較器選擇運放LM324 ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器的型號選擇HX711，米集靜態(tài)數(shù)據(jù)，內(nèi)部集成放大器；電子模擬開關(guān)型號選擇TS5A3166電路；與非門、非門、RS觸發(fā)器選擇CD401IB電路。
[0022]調(diào)節(jié)Rl、R2,使 Ul=2.95V ；調(diào)節(jié) R4、R5,使 U4=3.05V ；選擇 3K>R3=R6>10K，U2=U5=+V ；
[0023]該電路工作時，電阻R 1、R 2、R 3、R 4、R 5、R 6 ;電容Cl、C2、C3 ;比較器03和
04組成干擾信號提取電路；析出電源輸入端的干擾信號；通過與非門和RS觸發(fā)器，輸出復(fù)位控制信號，控制處理器和傳感器電路在干擾信號期間同步復(fù)位，使09模塊TS5A3166在干擾信號期間切斷模塊12的電源。
[0024]在電源輸出沒有干擾信號期間，比較器03的3腳為3V、2腳2.95V，輸出為高電平I ;比較器04的6腳3V、5腳3.05V，輸出也為高電平I ;與非門輸出電平0，RS觸發(fā)器Q端輸出低電平，-Q輸出高電平，傳感器和微處理器都不復(fù)位，系統(tǒng)正常工作。
[0025]在電源的輸出中有中高頻干擾信號期間，電容Cl、C2、C3成為交流通路，U2下降，當U2〈U1時比較器03輸出低電平O ;不管比較器04輸出電平為高或低；與非門08輸出高電平，RS觸發(fā)器輸出Q為高電平1，-Q為低電平O ;使微處理器復(fù)位、電子開關(guān)斷開，從而實現(xiàn)干擾信號期間同步復(fù)位微處理器和采集數(shù)據(jù)傳感器的目的。
[0026]當干擾信號的頻率很低接近直流時，電源輸出脈動電壓。當U5>3.05V時，比較器04的7腳輸出低電平O ;當U2〈2.95V時，比較器03的I腳輸出低電平O ;與非門08輸出高電平，Q輸出0，-Q輸出1，微處理器和傳感器復(fù)位；限制了電源電壓的上限是3.05V、下限是
2.95V,越過上下限系統(tǒng)自動復(fù)位。
[0027]由微處理器07讀入模數(shù)轉(zhuǎn)換器010的數(shù)字量，進行數(shù)據(jù)處理，輸出控制信號控制被控目標。
【權(quán)利要求】
1.一種提取干擾信號自動復(fù)位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路，該電路包括穩(wěn)壓電源、參考電壓為4.5V的電池、運放單元、非門、與非門、觸發(fā)器、微處理器、AD轉(zhuǎn)換電路、采集數(shù)據(jù)傳感器及模擬電子開關(guān)電路，其特征在于，所述電池02提供4.5V參考電壓，穩(wěn)壓電源01提供+3V電壓；電阻Rl的一端接電池正極、另一端接運放03的2腳，電阻R2的一端接運放03的2腳、另一端接地，2腳參考電壓為U1，U1等于2.95V;電阻R3 —端接電源正極的輸出、另一端接并聯(lián)的0.1uF瓷片電容Cl和luF/16V電容C3的一端，電容Cl和C3另一端接地，R3與Cl和C3的連接點接運放03的3腳；運放03的3腳電壓U2 ;電阻R4的一端接電池正極、另一端接運放04的5腳，電阻R5的一端接運放04的5腳、另一端接地，運放04的5腳電壓為U4，U4為3.05V;電阻R6 —端接電源輸出、另一端串接10uF/16V電容C2的一端，C2的另一端接地，R6與C2的連接點接運放04的6腳；運放04的6腳電壓U5 ;與非門08、非門`05、RS觸發(fā)器06由⑶401IB組成；將⑶401IB的6腳接10腳，4腳接9腳，⑶401IB的5、8腳分別是-S、-R端，CD4011B的4、10腳分別是輸出Q，-Q端，構(gòu)成RS觸發(fā)器06 ；CD4011B的1、2腳短接作為輸入，3腳輸出，構(gòu)成非門05 <D401 IB的12、13腳是與非門08的輸入，11腳是輸出；將⑶4011B的1、2、8、11腳接在一起、3腳接5腳，^401川的12、13腳分別連接比較器03的I腳、比較器04的7腳XD4011B的4、10腳分別連接處理器的RST腳、電子開關(guān)09的4腳；所述電子模擬開關(guān)09的I腳接電源01的輸出，2腳接采集數(shù)據(jù)傳感器012的供電端，4腳接RS觸發(fā)器06的-Q端；A/D轉(zhuǎn)換電路的12腳、11腳分別接微處理器的P2.6、P2.7腳；A/D轉(zhuǎn)換電路的3、7、8腳接傳感器012的供電和數(shù)據(jù)輸出引腳；A/D的地線、傳感器的地線均接地。`
【文檔編號】H03K17/22GK203522678SQ201320675266
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】呂俊懷 申請人:江蘇師范大學