一種高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車自動(dòng)控制技術(shù)中，經(jīng)常采用開關(guān)作為輸入信號(hào)，利用開關(guān)的閉合和斷開狀態(tài)控制信號(hào)的輸出。當(dāng)開關(guān)使用時(shí)間較長及環(huán)境(潮濕、高溫等)影響會(huì)使開關(guān)觸點(diǎn)接觸阻抗變大，從而導(dǎo)致開關(guān)閉合時(shí)，無法采集到信號(hào)。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中低電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路的組成示意圖，由圖1可以看出，低電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，包括:輸入開關(guān)Kl、電阻Rl、電阻R2、I/O接口、第一電源和第一接地端，所述第一電源與所述輸入開關(guān)Kl的一側(cè)相連，所述輸入開關(guān)Kl的一側(cè)分別與下拉電阻Rl和所述I/o接口相連，所述下拉電阻Rl的另一側(cè)與第一接地端連接，開關(guān)Kl作為控制器的輸入，當(dāng)Kl斷開時(shí)，A點(diǎn)電壓為低電平，通過限流電阻R2輸入到I/O 口，I/O接口所采集到的電平為低電平；當(dāng)開關(guān)Kl閉合時(shí)，A點(diǎn)電壓為高電平，通過電阻R2輸入到I/O 口，I/O接口所采集到的電平為低電平。通過開關(guān)的閉合和斷開狀態(tài)的改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的輸出。
[0003]但在實(shí)際使用中，當(dāng)開關(guān)使用時(shí)間較長及環(huán)境(潮濕、高溫等)影響開關(guān)觸點(diǎn)，使得開關(guān)觸點(diǎn)接觸阻抗變大，其實(shí)際效果如圖2所示，所述開關(guān)相當(dāng)于一個(gè)理想開關(guān)和一個(gè)電阻串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，由于開關(guān)接觸電阻變大，A點(diǎn)電壓不再是第一電源電壓，而是經(jīng)過輸入開關(guān)阻抗電阻分壓后的電壓值，當(dāng)接觸電阻變化到一定程度，I/O接口將無法采集到高電平信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，以實(shí)現(xiàn)在開關(guān)觸點(diǎn)接觸阻抗變大時(shí)，仍然能夠有效的采集到高電平信號(hào)。
[0005]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型提供了一種高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，所述高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，包括:
[0006]開關(guān)輸入電路、基準(zhǔn)電壓電路、比較器和I/O接口，所述開關(guān)輸入電路與比較器的負(fù)輸入端電連接，所述基準(zhǔn)電壓電路與比較器的正輸入端電連接，所述比較器的輸出端與I/O接口電連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述開關(guān)輸入電路包括:第一電源、輸入開關(guān)、第一電阻和第二電阻，所述第一電源與所述輸入開關(guān)的第一端電連接，所述輸入開關(guān)的第二端與第一電阻的第一端電連接，所述第一電阻的第二端接地，所述輸入開關(guān)的第二端與第二電阻的第一端電連接，所述第二電阻的第二端與所述比較器的負(fù)輸入端電連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述基準(zhǔn)電壓電路包括:第二電源，所述第二電源與與所述比較器的正輸入端電連接，所述第二電源所輸出的電壓為第一電源所輸出的電壓的0.5倍。
[0009]進(jìn)一步的，所述基準(zhǔn)電壓電路包括:第二電源、第三電阻和第四電阻，所述第二電源所輸出的電壓與第一電源所輸出的電壓相等，所述第二電源與所述第三電阻的第一端電連接，所述第三電阻的第二端與第四電阻的第一端電連接，所述第四電阻的第二端接地，所述比較器的正輸入端與所述第三電阻的第二端電連接。
[0010]更進(jìn)一步的，所述的電路還包括:第五電阻，所述第五電阻的第一端與比較器的輸出端電連接，所述第五電阻的第二端與I/o接口電連接。
[0011]采用本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，在閉合輸入開關(guān)時(shí)，通過分壓電阻的電壓值與預(yù)設(shè)的電壓值進(jìn)行比較，通過比較器輸出相應(yīng)的高電平信號(hào)，使得在開關(guān)觸點(diǎn)接觸阻抗變大的情況下，通過捕捉到分壓電阻的電壓值的變化，使得比較器能夠準(zhǔn)確地輸出高電平信號(hào)。
【附圖說明】
[0012]通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路的組成示意圖；
[0014]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路的實(shí)際效果示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型提供的高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0017]如圖3所示，一種低電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，包括:開關(guān)輸入電路、基準(zhǔn)電壓電路、比較器和I/O接口，其中，開關(guān)輸入電路包括:第一電源、輸入開關(guān)Kl、第一電阻Rl和第二電阻R2，所述第一電源與所述輸入開關(guān)Kl的第一端電連接，所述輸入開關(guān)Kl的第二端與第一電阻Rl的第一端電連接，所述第一電阻Rl的第二端接地，所述輸入開關(guān)Kl的第二端與第二電阻R2的第一端電連接，所述第二電阻R2的第二端與所述比較器Ul的負(fù)輸入端電連接。
[0018]所述基準(zhǔn)電壓電路包括:第二電源，所述第二電源與所述比較器Ul的正輸入端電連接，所述比較器Ul的輸出端與I/O接口電連接。
[0019]在輸入開關(guān)Kl斷開時(shí)，第一電源無法與電阻Rl和R2導(dǎo)通，比較器Ul的負(fù)輸入端電壓為A點(diǎn)電壓，即電壓為零，比較器Ul的正輸入端為第二電源所輸出的電壓，比較器Ul的負(fù)輸入端的電壓低于比較器Ul正輸入端的電壓，比較器Ul的輸出端輸出低電平，I/O接口采集的電平為低電平；當(dāng)開關(guān)Kl閉合時(shí)，由于輸入開關(guān)Kl的阻抗分走部分電壓，A點(diǎn)電壓下降為下拉電阻Rl兩側(cè)的電壓，比較器Ul的正輸入端電壓為下拉電阻Rl兩側(cè)的電壓。比較器Ul的負(fù)輸入端仍為第二電源所輸出的電壓，由于第二電源所輸出的電壓不大于第一電源所輸出的電壓，且Kl的阻抗電壓遠(yuǎn)小于下拉電阻R1，即A點(diǎn)電壓大于第二電源所輸出的電壓，比較器Ul的正輸入端的電壓高于比較器Ul負(fù)輸入端的電壓，比較器Ul的輸出端輸出高電平，I/o接口采集的電平為高電平。
[0020]在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以將所述第二電源電壓設(shè)定為第一電源電壓的0.5倍。由于Kl的阻抗電壓很難達(dá)到與下拉電阻Rl相等，所述A點(diǎn)的電壓低于0.5倍的第一電源電壓時(shí)，可以認(rèn)為是干擾，外部開關(guān)輸入的信號(hào)為無效信號(hào)。通過將所述第二電源輸出的電壓設(shè)定為第一電源輸出的電壓的0.5倍，可以將A點(diǎn)的電壓門限值設(shè)定為設(shè)定為第一電源所輸出電壓的1/2。，也可根據(jù)設(shè)置選擇不同的電壓門限，電壓門限設(shè)置的越高，越可以更好的采集到的開關(guān)信號(hào)；門限設(shè)置的越低，抗干擾能力越好。所以最好的平衡點(diǎn)就是第一電源所輸出電壓的1/2。
[0021]在本實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)先的實(shí)施方式中，所述基準(zhǔn)電壓電路還包括:第二電源、第三電阻R3和第四電阻R4，所述第二電源所輸出電壓與第一電源所輸出電壓相等，所述第二電源與所述第三電阻R3的第一端電連接，所述第三電阻R3的第二端與第四電阻R4的第一端電連接，所述第四電阻R4的第二端接地，所述比較器Ul的正輸入端與所述第三電阻R3的第二端電連接。通過選取不同阻值的電阻R3和R4，可以設(shè)定相應(yīng)的電壓門限。例如，R3的電阻值為R4的3倍，則設(shè)定的門限為第一電源所輸出電壓的1/4優(yōu)選的，最好將門限設(shè)定為第一電源所輸出電壓的1/2，即所述分壓電阻R3和R4的電阻值相等。
[0022]在本實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)先的實(shí)施方式中，所述的電路還包括:所述電路還包括:第五電阻R5，所述第五電阻R5的第一端與比較器Ul的輸出端電連接，所述第五電阻的第二端與I/O接口電連接。通過增加限流電阻R5，能夠使I/O接口所接收到的電平信號(hào)更加平穩(wěn)，減小負(fù)載電流。
[0023]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，其特征在于，包括:開關(guān)輸入電路、基準(zhǔn)電壓電路、比較器和I/o接口，所述開關(guān)輸入電路與比較器的負(fù)輸入端電連接，所述基準(zhǔn)電壓電路與比較器的正輸入端電連接，所述比較器的輸出端與I/O接口電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，其特征在于，所述開關(guān)輸入電路包括:第一電源、輸入開關(guān)、第一電阻和第二電阻，所述第一電源與所述輸入開關(guān)的第一端電連接，所述輸入開關(guān)的第二端與第一電阻的第一端電連接，所述第一電阻的第二端接地，所述輸入開關(guān)的第二端與第二電阻的第一端電連接，所述第二電阻的第二端與所述比較器的負(fù)輸入端電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓電路包括:第二電源，所述第二電源與所述比較器的正輸入端電連接，所述第二電源所輸出的電壓為第一電源所輸出的電壓的0.5倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓電路包括:第二電源、第三電阻和第四電阻，所述第二電源所輸出的電壓與第一電源所輸出的電壓相等，所述第二電源與所述第三電阻的第一端電連接，所述第三電阻的第二端與第四電阻的第一端電連接，所述第四電阻的第二端接地，所述比較器的正輸入端與所述第三電阻的第二端電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，其特征在于，所述第三電阻和第四電阻阻值相等。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，其特征在于，所述的電路還包括:第五電阻，所述第五電阻的第一端與比較器的輸出端電連接，所述第五電阻的第二端與I/o接口電連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高電平有效開關(guān)輸入信號(hào)采集電路，包括：開關(guān)輸入電路、基準(zhǔn)電壓電路、比較器和I/O接口，所述開關(guān)輸入電路與比較器的負(fù)輸入端電連接，所述基準(zhǔn)電壓電路與比較器的正輸入端電連接，所述比較器的輸出端與I/O接口電連接。采用本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，能夠在開關(guān)觸點(diǎn)由于使用時(shí)間較長或環(huán)境影響導(dǎo)致接觸阻抗變大時(shí)，仍然能夠準(zhǔn)確地獲取到相應(yīng)的高電平信號(hào)。
【IPC分類】H03K19/0175
【公開號(hào)】CN204836131
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520602537
【發(fā)明人】賈春冬
【申請(qǐng)人】北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月11日