[發明專利]利用一個I/O口實現A/D轉換的方法和裝置

有效

• 申請號: 200910239014.8
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101789790A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 王超;劉建偉;李志娟
• 申請（專利權）人: 深圳和而泰智能控制股份有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及數模轉換領域，特別涉及一種利用一個I/O口實現A/D轉換的 方法和裝置。

背景技術

在某些特定的場合，主要是數字電子應用方面，需要一個模擬信號輸入 來做一些基本的模擬量的測量，并通過A/D轉換器將模擬量轉換為數字量進行 統計。

但是A/D轉換器的結構復雜，成本也很高。對于A/D轉換精度要求不高的 測量，則可以利用成本低的A/D轉換裝置來充當A/D轉換器。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種利用一個I/O口實現A/D轉換的裝置，旨 在降低A/D轉換的使用成本。

本發明利用一個I/O口實現A/D轉換的裝置，與被測部件連接，用于將 被測部件的模擬量轉換為數字值，包括I/O口、電容、計數器及運算器，其中，

上述電容，與I/O口連接，根據I/O口的輸入或者輸出呈充電或放電狀態； 該電容與上述被測部件并聯；

上述計數器，用于測量電容的放電時間；

上述運算器，根據所述計數器測量的放電時間計算被測部件的數字值。

優選地，上述電容的放電過程為恒定電流放電。

優選地，上述計數器在I/O口由輸出轉為輸入時開始計數，當檢測I/O口 的電壓等于低電平門限電壓時，停止計數。

優選地，上述運算器通過采用預存的運算公式來計算被測部件的數字值， 其中運算公式為：

△T＝G*被測部件的數字值；其中G＝(Vdd-Vth)*C/Ve為常量，Vdd為I/O 作為輸出時，電容的充電電壓，Vth為I/O口的低電平門限電壓，Ve為所述被 測部件兩端的電壓。

優選地，上述裝置還包括電源、固定電阻、三極管、LED燈及限流電阻， 其中，

上述固定電阻的一端與所述被測部件連接，另一端與三極管的發射極連 接；

上述三極管的基極與LED燈的正極連接，集電極與所述電容連接；

上述LED燈的正極還與限流電阻連接，負極接地；

所述限流電阻還與電源連接。

本發明還提供了一種利用一個I/O口實現A/D轉換的方法，該方法包括以 下步驟：

當I/O口為輸出狀態時，對電容進行充電；

待電容充電達到穩定值時，I/O口轉換為輸入狀態；

計算電容通過被測部件的放電時間；

根據電容的放電時間，計算被測部件的數字值。

優選地，上述計算電容通過被測部件的放電時間的步驟包括：

計數器開啟；

待I/O口檢測到低電平電壓時，計數器關閉，獲得電容的放電時間。

優選地，上述根據放電時間，計算被測部件的數字值的步驟包括：

根據放電時間，通過運算公式做運算處理，獲得被測部件的數字值，所 述運算公式為：

△T＝G*被測部件的數字值；其中G＝(Vdd-Vth)*C/Ve為常量，Vdd為I/O作 為輸出時，電容的充電電壓，Vth為I/O口的低電平門限電壓，Ve為所述被測部 件兩端的電壓。

優選地，上述電容的放電過程為恒電流放電。

本發明的一種利用一個I/O口實現A/D轉換的方法和裝置，通過計數器測 量電容的放電時間，運算器根據放電時間進行運算處理，即可得出被測部件 的數字值，因而實現了A/D轉換。而且，該裝置只是利用了一個I/O口及電容、 電阻等低成本的器件，大大降低了A/D轉換的成本。

附圖說明

圖1是本發明的第一實施例中利用一個I/O口實現A/D轉換的裝置的結構 示意圖；

圖2是上述實施例中電容放電過程的示意圖；

圖3是本發明第二實施例中利用一個I/O口實現A/D轉換的裝置的結構示 意圖；

圖4是本發明第三實施例中利用一個I/O口實現A/D轉換的方法的流程示 意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步 說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限 定本發明。