CN100440122C - 信号采集电路 - Google Patents

信号采集电路 Download PDF

Info

Publication number
CN100440122C
CN100440122C CNB2006100224559A CN200610022455A CN100440122C CN 100440122 C CN100440122 C CN 100440122C CN B2006100224559 A CNB2006100224559 A CN B2006100224559A CN 200610022455 A CN200610022455 A CN 200610022455A CN 100440122 C CN100440122 C CN 100440122C
Authority
CN
China
Prior art keywords
port
single chip
chip microcomputer
signal acquisition
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006100224559A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1996223A (zh
Inventor
潘宇
刘运中
钱中源
刘启武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Changhong Air Conditioner Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Changhong Electric Co Ltd filed Critical Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority to CNB2006100224559A priority Critical patent/CN100440122C/zh
Publication of CN1996223A publication Critical patent/CN1996223A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100440122C publication Critical patent/CN100440122C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及单片机技术，特别涉及单片机模拟量采集端口。本发明针对现有技术的单片机端口，结构分配不尽合理，特别是A/D端口数量不足的缺点，提供了一种通过单片机外围电路，扩展单片机A/D端口的信号检测电路。本发明的信号采集电路，将2路或2路以上信号通过切换开关与单片机1个A/D端口连接，在单片机控制下，所述切换开关按一定的时序关系导通、关断。本发明的有益效果是，能够将成本较低、A/D端口较少的单片机，应用于需要较多模拟量检测的场合，可以根据设计需要灵活地增加单片机检测的模拟量数量，降低了系统成本，避免了系统资源的浪费，具有实用电路简单，容易实现的优点。

Description

信号采集电路
技术领域
本发明涉及单片机技术，特别涉及单片机模拟量采集端口。
背景技术
在单片机的开发中，信号的检测数量由单片机提供的A/D端口的数量决定。例如，一个单片机集成电路有10个A/D端口，那么它所检测的信号数量不能超过10个，一个A/D端口只能检测一路信号，这已经成为了一种惯例。所以，集成电路开发商为了适应市场需要，开发了具有更多A/D端口，结构更复杂，成本更高的芯片，用以满足用户的需求。实际应用中，一般单片机用户需要检测的模拟量(信号)很多，但输入输出量却用的较少。为了满足模拟量的检测，却不得不选择A/D端口足够的芯片，这就有可能多出了更多无用的I/O端口，这些I/O端口只能悬空或接地，极大地浪费了系统资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术的单片机端口，结构分配不尽合理，特别是A/D端口数量不足的缺点，提供一种通过单片机外围电路，扩展单片机A/D端口的信号检测电路。
本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，信号采集电路，包括具有I/O端口和A/D端口的单片机；所述I/O端口可以根据单片机程序输出高/低电平，所述A/D端口用于连接信号，进行信号采集；其特征在于，2路或2路以上信号通过切换开关与所述A/D端口连接，所述I/O端口与所述切换开关连接，控制所述切换开关的通断。
本发明的有益效果是，能够将成本较低、A/D端口较少的单片机，应用于需要较多模拟量检测的场合，可以根据设计需要灵活地增加单片机检测的模拟量数量，降低了系统成本，避免了系统资源的浪费，具有实用电路简单，容易实现的优点。
附图说明
图1是本发明实施例1的电路图；
图2是本发明实施例2的电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。
本发明利用受单片机程序控制的I/O端口(输入/输出端口)，用少量元器件，扩展单片机的A/D端口(信号采集端口)。本发明中，N路信号在单片机控制下，按时序接入同一个信号采集端口，从而完成N路信号的采集。
本发明的技术方案，信号采集电路，包括具有I/O端口和A/D端口的单片机；所述I/O端口可以根据单片机程序输出高/低电平，所述A/D端口用于连接信号，进行信号采集；其特征在于，2路或2路以上信号通过切换开关与所述A/D端口连接，所述I/O端口与所述切换开关连接，控制所述切换开关的通断；
进一步的，所述A/D端口连接有抗干扰电路；
具体的，所述抗干扰电路为RC滤波网络；
优选的切换开关为光电耦合器；
具体的，所述光电耦合器导通控制端一端接高电平，另一端接I/O端口；
进一步的，所述切换开关为多选一开关；所述多选一开关的控制端与I/O端口连接。
实施例1
下面以单片机采集模拟量为例，说明本发明的技术方案。
如图2所示，本例模拟变量共有N路，以RTn(1≤n≤N)表示模拟量，光电耦合器Dn(1≤n≤N)构成本例的切换开关，单片机U1的N个I/O端口(标记为PKn，n＝1、2……N)与光电耦合器Dn的控制端2脚连接，光电耦合器Dn的另一控制端1脚，通过限流电阻R1连接+5V电源。图中，瓷介电容C1与电阻R2构成本例的抗干扰电路，用于滤出高频干扰，电阻R2还为单片机U1的A/D端口(标记为AN1)提供合适的采集信号电压；电感L1具有抗干扰作用，GND为接地端。
需要检测的N个模拟量，通过N个单路控制的光电耦合器Dn连接到单片机U1的A/D端，再选择单片机U1未使用的N个I/O端口作为控制端，通过单片机U1对N个I/O端口进行控制，同时控制N个光电耦合器(D1、D2、D3、……Dn)的工作状态，限流电阻R1防止灌入单片机U1的电流过大，分压电阻R2主要作用是和模拟变量RTK串联，给单片机U1提供一个可检测的线性变量，选择适当的电阻R2会提高对模拟变量RT1、RT2、RT3、……RTn的检测精度，瓷介电容C1用于过滤电路中的高频段交流成分，固定电感L1作为一个储能元件在直流电路中可忽略其阻值，对+5V电源具有滤波和稳压作用。
当电路上电工作时，单片机U1首先进行程序初始化，I/O端口输出全部为高电平。然后，单片机U1将某I/O一端口PKn置于低电平，其余I/O端口置于高电平，使光电耦合器Dn处于导通工作状态，即图1中7、8脚导通；其余各路光电耦合器均处于截止状态，那么此时只有与处于导通工作状态的这一路光电耦合器连接的模拟变量RTn得到采样，单片机U1的A/D采样接口AN1采样到一个信号电压，通过单片机程序查表可以知道该模拟变量的属性。当采样一段时间T以后，单片机U1对采样到的数据进行记忆并及时处理，同时单片机U1通过对端口PKn的控制，将另一路光电耦合器置于导通状态，进行下一个模拟量采集。如此反复循环，直至将N个模拟变量检测完毕，并做出了相应的处理，再进行下一个周期的检测。如此，即可将N个模拟变量通过一个A/D端口AN1和N个I/O接口PKn(1≤n≤N)检测完成。
实施例2
本例切换开关采用多选一开关(如常用的MMC4051八选一开关等，下面以八选一开关为例进行说明)。8路模拟量连接到八选一开关U2的输入端X1、X2……X8；八选一开关U2的输出端Xo与单片机U1的A/D端口AN1连接，八选一开关U2的控制端a、b、c分别与单片机U1的三个I/O端口PKn、PKp、PKm连接。如图2所示。在单片机U1的控制下，三个I/O端口PKn、PKp、PKm各具有高/低电平2种状态，他们的组合共8种状态，分别对应八选一开关U2的8个输入端X1、X2……X8与输出端Xo的接通状态。当某一输入端与输出端接通时，对应的模拟量即被采集。这样，通过3个三个I/O端口和1个A/D端口，就可以对8个模拟量进行采集，达到了扩展Λ/D端口的目的。

Claims (6)

1.信号采集电路，包括具有I/O端口和A/D端口的单片机；所述I/O端口可以根据单片机程序输出高/低电平，所述A/D端口用于信号采集；其特征在于，2路或2路以上信号通过切换开关与所述A/D端口连接，所述I/O端口与所述切换开关连接，控制所述切换开关的通断。
2.根据权利要求1所述的信号采集电路，其特征在于，所述A/D端口连接有抗干扰电路。
3.根据权利要求2所述的信号采集电路，其特征在于，所述抗干扰电路为RC滤波网络。
4.根据权利要求1、2或3所述的信号采集电路，其特征在于，所述切换开关为光电耦合器。
5.根据权利要求4所述的信号采集电路，其特征在于，所述光电耦合器导通控制端一端接高电平，另一端接I/O端口。
6.根据权利要求1、2或3所述的信号采集电路，其特征在于，所述切换开关为多选一开关；所述多选一开关的控制端与I/O端口连接。
CNB2006100224559A 2006-12-08 2006-12-08 信号采集电路 Expired - Fee Related CN100440122C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100224559A CN100440122C (zh) 2006-12-08 2006-12-08 信号采集电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100224559A CN100440122C (zh) 2006-12-08 2006-12-08 信号采集电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1996223A CN1996223A (zh) 2007-07-11
CN100440122C true CN100440122C (zh) 2008-12-03

Family

ID=38251329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100224559A Expired - Fee Related CN100440122C (zh) 2006-12-08 2006-12-08 信号采集电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100440122C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103761206A (zh) * 2013-12-30 2014-04-30 广东瑞德智能科技股份有限公司 一种控制芯片mcu的ad端口扩展方法及多通道扩展电路

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113890539B (zh) * 2021-12-07 2022-03-15 深圳市爱普特微电子有限公司 用于adc模块的多通道模拟输入电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4190823A (en) * 1977-01-11 1980-02-26 Regie Nationale Des Usines Renault Interface unit for use between analog sensors and a microprocessor
CN2220531Y (zh) * 1994-06-16 1996-02-21 秦真文 煤矿井下安全多功能测试仪
CN2689351Y (zh) * 2004-04-09 2005-03-30 山东科技大学 基于a/d转换的多路脉冲数据采集器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4190823A (en) * 1977-01-11 1980-02-26 Regie Nationale Des Usines Renault Interface unit for use between analog sensors and a microprocessor
CN2220531Y (zh) * 1994-06-16 1996-02-21 秦真文 煤矿井下安全多功能测试仪
CN2689351Y (zh) * 2004-04-09 2005-03-30 山东科技大学 基于a/d转换的多路脉冲数据采集器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于单片机PIC 16F877数据采集系统设计. 孔令志，梁宁宁，李兆宁.光电技术应用，第19卷第6期. 2004
基于单片机PIC 16F877数据采集系统设计. 孔令志，梁宁宁，李兆宁.光电技术应用，第19卷第6期. 2004 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103761206A (zh) * 2013-12-30 2014-04-30 广东瑞德智能科技股份有限公司 一种控制芯片mcu的ad端口扩展方法及多通道扩展电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN1996223A (zh) 2007-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103063979B (zh) 一种负载开路检测电路
CN202256484U (zh) 一种功率单元直流母线电压检测电路
CN108681269A (zh) 一种多通道隔离的数据采集系统
CN103176037B (zh) 一种柔性交流输电装置用交流信号采集板卡
CN100440122C (zh) 信号采集电路
CN204422645U (zh) 一种微弱小信号幅值检测装置
CN207037899U (zh) 一种多表采集设备
CN205679749U (zh) 通断电监测电路
CN206114003U (zh) 一种数据采集装置及移动载体
CN206331038U (zh) 一种单相智能电表的电能计量电路
CN203070014U (zh) 一种基于电流传感器的多路采集单路转换的控制电路
CN204142835U (zh) 一种单相电能表
CN107861002A (zh) 一种超级电容电压检测系统
CN202003036U (zh) 矿用瞬变电磁仪
CN107070441A (zh) 一种开关电源的软开关电路
CN201152972Y (zh) 一种高性能智能化基于m模块的vxi 总线测试模块
CN204154860U (zh) 一种电路板检测装置
CN110501559A (zh) 一种电流采集装置
CN206741692U (zh) 电能表的电能数据提取装置
CN205120803U (zh) 空调负载电流检测装置及系统
CN102681018A (zh) 矿用瞬变电磁仪及瞬变电磁信号处理方法
CN201885822U (zh) 一种可配置热电阻采集模块
CN203630178U (zh) 一种单相智能电表的电流采样器
CN106352924A (zh) 一种数据采集装置及移动载体
CN205941689U (zh) 一种多路电压输入的多路计量电表

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SICHUAN CHANGHONG ELECTRIC CO.,LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SICHUAN CHANGHONG ELECTRIC APPLIANCE CO., LTD.

Effective date: 20090703

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20090703

Address after: No. 35, Mian Xing East Road, hi tech Zone, Sichuan, Mianyang

Patentee after: Sichuan Changhong Air-Coditioning Co., Ltd.

Address before: No. 35, Mian Xing East Road, hi tech Zone, Sichuan, Mianyang

Patentee before: Sichuan Changhong Electrical Appliance Co., Ltd.

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081203

Termination date: 20111208