CN104677392B - 一种传感器信号处理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传感器信号处理电路，所述传感器信号处理电路包括感测电路，连接感测电路的信号加速电路，连接信号加速电路的运放电路，及连接运放电路输出端的微控制器，所述信号加速电路包括开关电路、电阻电路及场效应管，所述场效应管的栅极接地，感测电路经由所述开关电路连接所述场效应管的源极，所述场效应管的漏极连接所述运放电路的输入端，所述场效应管的漏极经由所述电阻电路连接电源。通过场效应管对感测电路产生的感测信号进行加速，形成标准方波，避免电平在传输过程中呈曲线上升或下降所导致微控制器产生误差运算的问题，保证了信号传输的可靠性，提高了检测的效率。
Description
技术领域
本发明属于信号处理领域，尤其涉及一种传感器信号处理电路。
背景技术
在银行存取款机机芯中，会用到很多红外对射传感器件，主要对钞票位置和机构动作进行检测，由于用到的传感器比较多，为了节约成本和降低开发难度，一般通过逻辑电路扩展I/O接口进行检测传感器，由于检测速度要求较快，传感器检测信号会出现曲线上升或者下降，导致检测信号滞后，微控制器检测出现误差。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种传感器信号处理电路，旨在解决现有技术中传感器检测信号出现曲线上升或者下降所导致的检测信号滞后的问题。
本发明实施例提供了传感器信号处理电路，所述传感器信号处理电路包括感测电路，连接感测电路的信号加速电路，连接信号加速电路的运放电路，及连接运放电路输出端的微控制器，所述信号加速电路包括开关电路、电阻电路及场效应管，所述场效应管的栅极接地，感测电路经由所述开关电路连接所述场效应管的源极，所述场效应管的漏极连接所述运放电路的输入端，所述场效应管的漏极经由所述电阻电路连接电源。
本发明实施例所提供的传感器信号处理电路，在接收到低电平时，场效应管导通，经电阻电路下拉为低电平，在接收到高电平时，场效应管快速截止，经电阻电路上拉为高电平，通过设置场效应管使得接收到的低电平或高电平能够快速形成标准的方波，避免电平在传输过程中呈曲线上升或下降所导致微控制器产生误差运算的问题，保证了信号传输的可靠性，提高了检测的效率。
附图说明
图1 为本发明实施例提供的传感器信号处理电路的结构图；
图2为本发明实施例提供的传感器信号处理电路的一种具体电路图；
图3为图1中信号加速电路中开关电路的一种具体电路图；
图4为图1中信号加速电路中电阻电路的一种具体电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1示出了本发明实施例提供的传感器信号处理电路的结构图，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。所述传感器信号处理电路包括，用于产生和发送感测信号的感测电路4，用于接收和处理感测信号的信号加速电路1，与所述信号加速电路1连接的运放电路2，及连接所述运放电路2的微控制器3。本实施方式中，信号加速电路1对接收到的感测信号进行加速，所述运放电路2用于将输入端接收的感测信号转为方波信号，所述微控制器3可以接收所述运放电路2输出的方波信号。本实施方式中，所述感测信号为5V电压信号，该方波信号为3.3V标准方波信号。在本实施例中，由于信号加速电路1对接收到的感测信号进行加速，因此输入运放电路2的电压延迟较少、波形较好，进而通过运放处理，输出标准的方波，以提高检测效率，提高了微控制器检测的可靠性。
图2示出了本发明实施例提供的传感器信号处理电路的一种具体电路图，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。所述信号加速电路1包括开关电路11、电阻电路12及场效应管13。所述场效应管13的栅极G接地，感测电路4经由所述开关电路11连接所述场效应管13的源极S以便通过开关电路11将感测电路4产生的感测信号提供至该场效应管13的源极S，所述场效应管13的漏极D连接所述运放电路2的输入端，所述场效应管13的漏极D还经由所述电阻电路12连接电源VCC2，所述运放电路2的输出端连接所述微控制器3。
进一步地，在所述开关电路11导通且的感测信号为低电平时，所述场效应管13导通，所述场效应管13的漏极D的电压经导通的场效应管13接收低电平的感测信号，被下拉为低电平，然后传输给所述运放电路2；所述开关电路11导通且感测信号为高电平时，所述场效应管13快速截止，电源VCC2的电源电压经由所述电阻电路12将所述场效应管13的漏极D的电压上拉为高电平，然后传输给所述运放电路2，所述场效应管13为N沟道MOS管，其型号为2SK209。
在本实施例中，所述感测电路4可以包括多个光耦感测器（图未示），所述开关电路11可以为片选(可编程)多通道开关，且每个输入通道对应连接一个光耦感测器，所述电阻电路12可以为片选可调电阻，每个光耦感测器的输入通道对应预先设定的特定电阻。具体地，较佳实施方式中，所述开关电路11、电阻电路12可以采用的芯片型号为74HCT4051D的8通道模拟多路复用器。
图3为开关电路11的一较佳实施方式的具体电路图，所述开关电路11中芯片74HCT4051D的X0-X7管脚用于连接多个光耦感测器，并分别接收多个感测信号SINA-SINH，本实施方式中，所述开关电路11的工作电源VCC1为5V。
图4为所述电阻电路12的一较佳实施方式的具体电路图。所述电阻电路12中芯片74HCT4051D的X0-X7管脚接多个电阻R21-R28，其工作电源VCC2为5V，所述每个电阻R21-R28的阻值均为10k。
一实施方式中，片选信号SELA-SELC选定特定的输入通道导通例如管脚13，以传输感测信号时，例如感测信号SINA，所述开关电路11传输该感测信号SINA至输出端OUT1；同时，电阻电路12对应片选信号SELA-SELC选定的电阻值，该电源VCC2经由该选定的电阻值连接至所述场效应管13的漏极D，即运放电路2的输入端，感测信号SINA通过所述开关电路11后，经过场效应管13传输至运放电路2，然后输出给微控制器3。
在本实施例中，所述场效应管13使所述开关电路11传输过来的每个感测信号SINA-SINH实现高低电平快速切换，具体地，感测信号为低电平时，VS=0,VG=0，所述场效应管13导通，电流快速增大，低电平的感测信号被快速传输给运放
电路2；感测信号为高电平时， VS>0, VG=0，所述场效应管13快速截止，该电源VCC2的电压作为高电平经由电阻电路12输出给运放电路2。由于感测信号SINA-SINH传输过程实现了高低电平快速切换，所述运放电路2可以输出较为标准的方波信号。即，本实施例通过设置场效应管13使得感测电路4产生的感测信号可以被加速提供给运放电路2，以便运放电路2可以准确产生标准的方波信号并传输给微控制器3，因此可以避免感测信号的在传输过程中呈曲线上升或下降所导致微控制器3产生误差运算的问题，保证了信号传输的可靠性，提高了检测的效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (1)
1.一种传感器信号处理电路，所述传感器信号处理电路包括感测电路，连接感测电路的信号加速电路，连接信号加速电路的运放电路，及连接运放电路输出端的微控制器，其特征在于：所述信号加速电路包括开关电路、电阻电路及场效应管，所述场效应管的栅极接地，感测电路经由所述开关电路连接所述场效应管的源极，所述场效应管的漏极连接所述运放电路的输入端，所述场效应管的漏极经由所述电阻电路连接电源；
所述场效应管为N沟道MOS管；
所述开关电路、电阻电路包括型号为74HCT4051D的8通道模拟多路复用器；
感测电路用于产生感测信号，所述信号加速电路对接收到的感测信号进行加速，所述运放电路用于将输入端接收的感测信号转为方波信号，所述微控制器接收所述运放电路输出的方波信号；
所述开关电路根据接收的感测信号输出低电平时，所述场效应管导通，所述场效应管的漏极的电压经导通的场效应管接收低电平感测信号，被下拉为低电平；所述开关电路根据接收的感测信号输出高电平时，所述场效应管快速截止，电源电压经由所述电阻电路将所述场效应管的漏极的电压上拉为高电平；
所述感测电路包括多个光耦感测器；
所述开关电路可以为片选多通道开关，每个输入通道对应连接一个光耦感测器；
所述电阻电路可以为片选可调电阻，每个光耦感测器的输入通道对应预先设定的特定电阻；
所述信号加速电路(1)包括开关电路(11)、电阻电路(12)及场效应管(13)；所述场效应管(13)的栅极G接地，感测电路(4)经由所述开关电路(11)连接所述场效应管(13)的源极S以便通过开关电路(11)将感测电路(4)产生的感测信号提供至该场效应管(13)的源极S，所述场效应管(13)的漏极D连接所述运放电路(2)的输入端，所述场效应管(13)的漏极D还经由所述电阻电路(12)连接电源VCC2，所述运放电路(2)的输出端连接所述微控制器3；
所述场效应管(13)为N沟道MOS管，其型号为2SK209；
所述开关电路(11)中芯片74HCT4051D的X0-X7管脚用于连接多个光耦感测器，并分别接收多个感测信号SINA-SINH，本实施方式中，所述开关电路(11)的工作电源VCC1为5V；
所述电阻电路(12)中芯片74HCT4051D的X0-X7管脚接多个电阻R21-R28，其工作电源VCC2为5V，所述每个电阻R21-R28的阻值均为10k。
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