[實用新型]基于電阻式應(yīng)變計配合單片機的微壓開關(guān)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920690756.1
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN210327527U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧安亮;胡川
• 申請（專利權(quán)）人: 華瑞昇電子（深圳）有限公司
• 主分類號: H03K17/94
• 分類號: H03K17/94;H03M1/12;H03M3/00
• 代理公司: 深圳市匯信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44477
• 代理人: 賈永華

本實用新型涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電阻式應(yīng)變計配合單片機的微壓開關(guān)，包括MCU和應(yīng)變計，所述應(yīng)變計通過MCU的AD通道采集信號，由MCU內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)過算法處理后，由MCU的IO口輸出高低電平信號控制微壓開關(guān)觸發(fā)。本實用新型采用24位ΣΔADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有高精度，高位數(shù)，原將電壓轉(zhuǎn)換為時間信號，用數(shù)字濾波器處理后得到數(shù)字值，此類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)數(shù)字部分基本上容易單片化，容易做到高分辨率，電阻式應(yīng)變計搭配特定的電路與MCU配置，達到內(nèi)部放大倍數(shù)最大化，輸出變化量最大化，搭配特定的電路，有效的降低了成本，簡單的實現(xiàn)了信號的采集，具有很強的創(chuàng)造性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電阻式應(yīng)變計配合單片機的微壓開關(guān)。

背景技術(shù)

智能家居(smart home,home automation)是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

智能家居由于部分產(chǎn)品材料的原因，不適用觸摸開關(guān)應(yīng)用，為保證產(chǎn)品的美觀及實用性，利用電阻式應(yīng)變計配合24位∑△A/D，達到替代觸摸式開關(guān)的作用，按鍵使用壓力的范圍可調(diào)節(jié)。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型公開了一種基于電阻式應(yīng)變計配合單片機的微壓開關(guān)，本實用新型利用電阻式應(yīng)變計配合24位∑△ A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，達到替代觸摸式開關(guān)的作用，按鍵使用壓力的范圍可調(diào)節(jié)。

本實用新型通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種基于電阻式應(yīng)變計配合單片機的微壓開關(guān)，包括微壓開關(guān)，其特征在于，包括MCU和應(yīng)變計，所述應(yīng)變計通過MCU的AD通道采集信號，由MCU內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)過算法處理后，由MCU的IO口輸出高低電平信號控制微壓開關(guān)觸發(fā)。所述 MCU的通訊接口支持I2C或UART通訊協(xié)議，可輸出按鍵信號的變化量。

優(yōu)選的，所述應(yīng)變計為電阻式應(yīng)變計。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為24位ΣΔADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

作為優(yōu)選的實施，其采用24位ΣΔADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有高精度，高位數(shù)，原將電壓轉(zhuǎn)換為時間(脈沖寬度)信號，用數(shù)字濾波器處理后得到數(shù)字值，此類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)數(shù)字部分基本上容易單片化，容易做到高分辨率。

優(yōu)選的，所述MCU的AD通道與按鍵一一對應(yīng)，按鍵1信號采集輸入端為AN0，按鍵2的信號采集輸入AN1，采集的電壓信號通過PGA放大后，經(jīng)由24位ΣΔADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。所述MCU的VIN 腳為取電腳，供電范圍3V-5V，通過芯片內(nèi)部的LDO線性穩(wěn)壓器，將電壓轉(zhuǎn)化為程序所配置的電壓，VOREG腳輸出配置電壓給傳感器供電。

作為優(yōu)選的實施，采用電阻式應(yīng)變計搭配特定的電路與MCU配置，達到內(nèi)部放大倍數(shù)最大化，輸出變化量最大化。且LDO線性穩(wěn)壓器可從電源的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓，提供熱過載保護、安全限流等增值特性，關(guān)斷模式還能大幅降低功耗。

優(yōu)選的，所述24位ΣΔADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號由傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大送入AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，由數(shù)字電路進行處理，再由DA轉(zhuǎn)換器還原為模擬量，輸入給MCU。所述MCUAD通道經(jīng)過采樣電路向處于輸出狀態(tài)的被測MCU芯片的IO管腳提供測試信號。所述 MCU根據(jù)所述測試信號調(diào)整所述被測MCU芯片的IO管腳輸出的電信號，所述測試信號為電壓信號。所述MCU內(nèi)部設(shè)有放大電路，所述放大電路對模擬測試信號進行放大處理，處理后的模擬信號由24位ΣΔ ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

作為優(yōu)選的實施，模擬信號經(jīng)放大后轉(zhuǎn)換為更精確的數(shù)字信號，其在傳輸過程中，與模擬信號相比，數(shù)字信號在傳輸過程中具有更高的抗干擾能力，更遠的傳輸距離，且失真幅度小。