[實用新型]開關信號采集電路

有效

• 申請號: 201821354907.8
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN208459828U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 王海平
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H03K17/60
• 代理公司: 北京高文律師事務所 11359
• 代理人: 姚李英;趙銳

1.一種開關信號采集電路，所述開關信號采集電路包括開關單元、信號轉換單元、開關切換單元和控制及信號采集單元，其特征在于，開關單元包括第一開關和第二開關，第一開關的一端接地，第一開關的另外一端接連接信號轉換單元的第一端，第二開關的一端接電源正極，另外一端連接信號轉換單元的第一端，第一開關和第二開關為互斥關系，信號轉換單元的第二端與開關切換單元連接，開關切換單元與控制及信號采集單元連接，信號轉換單元用于將開關單元的三種不同狀態轉為控制及信號采集單元可識別的三種不同幅值信號，開關切換單元用于開關單元的多路復用，控制及信號采集單元用于控制開關單元的多路復用并采集開關信號。

2.如權利要求1所述的開關信號采集電路，其特征在于，所述信號轉換單元包括兩個并聯的第一三極管和第二三極管、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、第四分壓電阻、第五分壓電阻、第六分壓電阻、第七分壓電阻和電容，第一分壓電阻、第二分壓電阻和電容的一端相互連接并與開關單元連接，電容的另一端接地，第一三極管的第一極通過第四分壓電阻與電源正極連接，第一三極管的第一極還通過第一分壓電阻與開關單元連接，第五分壓電阻一端連接電源正極另外一端連接第一三極管的第二極，第一三極管的第三極與第六分壓電阻和第七分壓電阻的一端連接，第六分壓電阻的另一端與第二三極管的第三極連接，第七分壓電阻的另外一端接地，第二三極管的第一極通過第三分壓電阻接地，第二三極管的第一極還通過第二分壓電阻與開關單元連接，第二三極管的第二極接地，第七分壓電阻未接地的一端與開關切換單元連接，第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、第四分壓電阻、第五分壓電阻、第六分壓電阻、第七分壓電阻用于分壓、限流和防止誤導通，電容用于吸收開關單元閉合瞬間的抖動信號。

3.如權利要求1所述的開關信號采集電路，其特征在于，所述開關切換單元包括多路復用器，控制及信號采集單元包括單片機，多路復用器的輸入端與信號轉換單元的第二端相連接，多路復用器的輸出端與單片機的AD接口相連接，多路復用器的多個控制接口與單片機的多個I/O接口相連接。

4.如權利要求2所述的開關信號采集電路，其特征在于，所述第一三極管為PNP型三極管，第二三極管為NPN型三極管，三極管的第一端為基極，三極管的第二端為發射極，三極管的第三端為集電極。

5.如權利要求4所述的開關信號采集電路，其特征在于，第一開關和第二開關都處于無效狀態時，通過第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、第四分壓電阻的分壓及電流限制，第一三極管的發射極與基極的電勢差達到使其開啟的幅值，第一三極管處于飽和導通狀態；同時，第二三極管的發射極與基極的電勢差也達到使其開啟的幅值，第二三極管處于飽和導通狀態；忽略三極管導通時發射極與集電極的壓降，此時通過第五分壓電阻、第六分壓電阻、第七分壓電阻的分壓，單片機采集到的電壓幅值表示兩開關都處于斷開的狀態。

6.如權利要求4所述的開關信號采集電路，其特征在于，當第一開關斷開、第二開關閉合時，電容吸收開關閉合瞬間的抖動信號，通過第二分壓電阻、第三分壓電阻的分壓及電流限制，此時第二三極管的發射極與基極的電勢差達到使其開啟的幅值，第二三極管處于飽和導通狀態；而第一三極管的發射極與基極的電勢差沒有達到使其開啟的幅值，第一三極管處于關閉狀態；忽略三極管導通時發射極與集電極的壓降，此時通過第六分壓電阻、第七分壓電阻的分壓，單片機采集到的電壓幅值表示第一開關斷開、第二開關閉合的狀態。

7.如權利要求4所述的開關信號采集電路，其特征在于，當第二開關斷開、第一開關閉合時，電容吸收開關閉合瞬間的抖動信號，通過第一分壓電阻、第四分壓電阻的分壓及電流限制，此時第一三極管的發射極與基極的電勢差達到使其開啟的幅值，第一三極管處于飽和導通狀態；而第二三極管的發射極與基極的電勢差沒有達到使其開啟的幅值，第二三極管處于關閉狀態；忽略三極管導通時發射極與集電極的壓降，此時通過電阻第六分壓電阻、第七分壓電阻的分壓，單片機采集到的電壓幅值表示開關斷開、開關閉合的狀態。

8.如權利要求3所述的開關信號采集電路，其特征在于，所述多路復用器包括多個輸入接口，開關信號的多路復用時，不同的開關信號接入多路復用器的輸入接口，某個輸入接口與輸出接口導通的狀態是通過多路復用器的控制接口的二進制狀態來控制，單片機通過給多路復用器的控制接口賦不同的值，控制某個輸入接口與輸出接口導通，從而實現開關信號的切換。