CN107948537A - 光信号ad转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法。光信号AD转换电路，包括用于感应环境的光照而形成一个线性电平信号的信号生成电路，所述信号生成电路包括一光敏电阻；与信号生成电路连接的、用于将线性电平信号转换为高低电平信号的转换单元；与转换单元连接的、用于将转换单元输出的高低电平信号的电压值进行分压处理的分压电路。上述光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法，上升沿的过程中，只有高于第二电压值才会进行输出电压转变，而下降沿的过程中，则需低于第一电压值才会进行输出电压转变，不会产生电压的频繁跳变，进而导致滤光片的频繁切换现象。

Description

光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法

技术领域

本发明涉及摄像头技术领域，尤其涉及一种光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法。

背景技术

传统摄像头通常包含两大部件，SENSOR(传感器)和LENS(镜头)，摄像头的工作原理等同于人的眼睛，通过镜头聚光，聚集的光线在SENSOR表面硅晶体感应下成为电子信号，电子信号经过一系列的处理之后再在相应的显示设备上显示出图像。

光线通过镜头聚集的时候，需要对物体发射的光源进行过滤处理，负责这个工作的就是镜头上面的滤光片(IR).但是单一的滤光片并不能同时满足摄像头在白天和晚上工作的需要，因为白天的时候可见光成分比较多，而晚上则基本没有可见光，主要是红外光。为了解决这一问题，市场上出现了一种滤光片切换器，即白天使用650nm的IR片（滤光片），而到了晚上则自动切换850nm或940nm的IR 片,此装置简称IR-CUT。

实现自动切换需要一个触发信号，这个触发信号的产生通常可以两种方式产生：一种是通过SENSOR自身感光通过软件判断寄存器内参数获得，一种则是通过辅助的光线亮度感应器件获得，比如常用的光敏电阻和Light Sensor（光线传感器）。

由于通过SENSOR自身感光并通过软件判断寄存器内参数获得触发信号的方式对Sensor的寄存器以及底层代码的设计要求比较高,很多Sensor 尤其是一些低端的Sensor并不支持。

故市场通用的做法是使用廉价的光敏电阻感应光照来获得电压信号并通过三极管做开关管方式获得触发信号。但是这种方式有一个很大的缺陷，首先，光敏电阻本身对光照产生的阻值变化精度比较低，其次就是普通三极管PN节临界导通压降的一致性也比较差，从而造成了同一光照强度下有的设备可以切换，而有的设备无法切换，并且当光照刚好到达使三极管导通的强度时，任何细微的光照角度或光照强度变化，都很容易造成IR-CUT的频繁切换，使其工作输出状态不平稳。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法，通过光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法，上升沿的过程中，只有高于第二电压值才会进行输出电压转变，而下降沿的过程中，则需低于第一电压值才会进行输出电压转变，不会产生电压的频繁跳变，进而解决滤光片的频繁切换问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种光信号AD转换电路，其中，包括：

用于感应环境的光照而形成一个线性电平信号的信号生成电路，所述信号生成电路包括一光敏电阻；

与信号生成电路连接的、用于将线性电平信号转换为高低电平信号的转换单元，所述转换单元包括一单片机，所述信号生成电路连接于所述单片机的第七引脚，并从第六引脚输出高电平电压或低电平电压；

与转换单元连接的、用于将转换单元输出的高低电平信号的电压值进行分压处理的分压电路，所述分压电路连接于所述转换单元的单片机的第六引脚，通过分压电路将单片机第六引脚的输出电压控制在一预定电压以下；

其中：当所述第七引脚的电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压小于第一电压，则第六引脚输出低电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压大于第二电压，则第六引脚输出高电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压小于第一电压，第六引脚的初始状态为低电平电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压大于第一电压，且小于第二电压，则第六引脚输出低电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压小于第二电压，第六引脚的初始状态为低电平电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压大于第二电压，则第六引脚输出高电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压大于第二电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，

若第七引脚的电压小于第二电压且大于第一电压，则第六引脚输出高电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压大于第一电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，若第七引脚的电压小于第一电压，则第六引脚输出低电平。

所述的光信号AD转换电路，其中，所述信号生成电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻R1与第二电阻R2串联后，与所述光敏电阻RP1并联，并联电路的一端连接串联在一起的第三电阻R3和第四电阻R4，并联电路的另一端接地；所述第三电阻R3与第四电阻R4的共用连接处连接于所述第七引脚P50，所述第四电阻R4连接于电源；

以第三电阻R3与第四电阻R4的共用连接处为第二节点CON2，第一电阻R1、第二电阻R2串联后再与光敏电阻RP1并联形成的并联电路、并联电路与第三电阻R3的共同连接处为第一节点CON1。

所述的光信号AD转换电路，其中，所述信号生成电路还包括用于滤波的滤波电容C1，所述滤波电容C1一端接地，另一端与第四电阻R4的一端连接、并连接至工作电压。

所述的光信号AD转换电路，其中，所述信号生成电路还包括第二电容C2，所述第二电容C2一端接地，另一端连接于所述第三电阻与第四电阻的共同连接处。

所述的光信号AD转换电路，其中，所述分压电路包括：串联的第五电阻R5和第六电阻R6，串联的所述第五电阻R5与第六电阻R6串联的一端连接于单片机的第六引脚P51，用于调节第三节点CON3的电平大小；输出电压经第五电阻R5与第六电阻R6的共同连接处接入后端的DSP控制器；

分压电路还包括稳定电容C4，所述稳定电容C4与第六电阻R6并联。

所述的光信号AD转换电路，其中，所述光信号AD转换电路还包括一补光电路，所述补光电路包括若干发光二极管，当在环境光线暗时，所述发光二极管亮，对所述光敏电阻补光。

所述的光信号AD转换电路，其中，所述补光电路包括：第一发光二极管D1, 第二发光二极管D2，第三发光二极管D3、第四发光二极管D4，和第七电阻R7, 第八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻R10；

第一发光二极管D1与第七电阻R7串联，第二发光二极管D2与第八电阻R8串联，第三发光二极管D3与第九电阻R9串联，第四发光二极管D4与第十电阻R10串联，形成四条串联的支线，而四条串联的支线再并联再一起；

串联后的第一发光二极管D1和第七电阻R7，再与串联后的第二发光二极管D2和第八电阻R8 并联；串联后的第三发光二极管D3和第九电阻R9，再与串联后的第四发光二极管D4和第十电阻R10并联、串联后的第二发光二极管D2和第八电阻R8 ，再与串联后的第三发光二极管D3和第九电阻R9并联；并联后的公共端一端连接至工作电压，并联后的公共端另一端连接至第二三极管Q2；

所述补光电路还包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1集电极通过第十一电阻连接至工作电压，所述第一三极管Q1的基极连接至第一节点CON1，所述第一三极管Q1的发射极连接至所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极连接至第十电阻R10一端，所述第二三极管Q2的发射极接地。

一种滤光片切换器，其中，包括第一滤光片、第二滤光片以及PCB板，所述PCB板上印制有光信号AD转换电路，所述光信号AD转换电路为如上任一项所述的光信号AD转换电路，当所述第六引脚输出低电平电压时，切换为所述第一滤光片工作，当所述第六引脚输出高电平电压时，切换为第二滤光片工作。

一种如上所述滤光片切换器的滤光片切换方法，用于两个滤光片的切换，所述滤光片包括第一滤光片和第二滤光片，其特征在于，所述切换方法包括以下步骤:

对光敏电阻进行数字化电压采样，获得采样电压；

将采样电压与预设的第一电压、第二电压进行比对，确定采样电压所处的区间；

根据采样电压所处的区间，确定是否切换滤光片。

所述的切换方法，其中，所述根据采样电压所处的区间，确定是否切换滤光片具体包括：

当采样电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t之后，若采样电压小于第一电压，则切换为第一滤光片；

当采样电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t之后，若采样电压大于第二电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压小于第一电压，第六引脚的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若采样电压大于第一电压，且小于第二电压，则切换为第一滤光片；

当采样电压的初始电压小于第二电压，第六引脚的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若采样电压大于第二电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压大于第二电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，

若采样电压小于第二电压且大于第一电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压大于第一电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，若采样电压小于第一电压，则切换为第一滤光片。

本发明公开了一种光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法。光信号AD转换电路，包括信号生成电路，包括一光敏电阻；及转换单元，包括一单片机，所述信号生成电路连接于所述单片机的第七引脚，并从第六引脚输出高电平或低电平电压。上述光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法，上升沿的过程中，只有高于第二电压值才会进行输出电压转变，而下降沿的过程中，则需低于第一电压值才会进行输出电压转变，不会产生电压的频繁跳变，解决了滤光片的频繁切换现象。并且本发明可以将光敏电阻获得的线性电平信号，转换为简单的高低电平信号，并且可以根据需求调整整个电路反应的灵敏度，为用户提供了方便。

附图说明

图1为本发明一实施例的光信号AD转换电路结构框图。

图2为本发明一实施例的光信号AD转换电路图。

图3为本发明一实施例的光信号AD转换电路的信号生成电路的电路图。

图4为本发明一实施例的光信号AD转换电路的转换单元的电路图。

图5为本发明 一实施例的光信号AD转换电路的补光电路的电路图。

图6为常规的临界点触发的方式在理想状态下获得电平信号的信号效果图。

图7为本发明一实施例的光信号AD转换电路在理想状态下获得电平信号的信号效果图。

图8为现有技术中常规的临界点触发的方式在实际状态下获得电平信号的信号效果图。

图9为本发明一实施例的光信号AD转换电路在实际状态下获得电平信号的信号效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。

需要说明的是，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，图2，图3和图4所示，本发明提供一种光信号AD转换电路，包括：

信号生成电路100，所述信号生成电路100包括一光敏电阻RP1；所述信号生成电路100的作用是感应环境的光照而形成一个线性电平信号。

转换单元200，包括一单片机,型号为EM301M-SOP8，所述转换单元200的作用是将线性电平信号转换为简单的高低电平信号，所述转换单元200与信号生成电路100连接；所述信号生成电路100连接于所述单片机的第七引脚P50，并从第六引脚P51输出高电平或低电平电压。

为了防止单片机输出的电压过大，所述光信号AD转换电路还包括：与转换单元200连接的分压电路300，所述分压电路300连接于所述转换单元200的单片机的第六引脚，通过分压电路将单片机第六引脚的输出电压控制在一预定电压以下，所述分压电路300的作用是将高低电平信号（主要是高电平）的电压值通过分压电路处理降低其电压,以达到后端电路能处理的电压值。

在一实施例中，所述信号生成电路100还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第一电阻R1与第二电阻R2串联后，与所述光敏电阻RP1并联，并联电路的一端连接串联在一起的第三电阻R3和第四电阻R4，并联电路的另一端接地；所述第三电阻R3与第四电阻R4的共用连接处连接于所述第七引脚P50，所述第四电阻R4连接于电源。

以第三电阻R3与第四电阻R4的共用连接处为第二节点CON2，第一电阻R1、第二电阻R2串联后再与光敏电阻RP1并联形成的并联电路、并联电路与第三电阻R3的共同连接处为第一节点CON1。光照强度的变化时，会引起光敏电阻RP1的阻值产生变化，从而使得第二节点CON2处与第一节点CON1处的电压产生变化，第二节点CON2处的电压输入到单片机的第七引脚P50，单片机将第七引脚P50的电压与一预设的阶梯电压的两个阈值——第一电压及第二电压进行比较，判断第七引脚P50的电压所处的区间，进而控制第六引脚P51输出高电平或低电平。

所谓阶梯电压，是转换器中的单片机，根据客户需求，程序中设置的两个不同电压阈值，本发明中设置的电压阈值为V1=2.6V和V2=3.1V,当电平信号小于2.6V时，为第一个电压阶梯，位于2.6V和3.1V之间时，为第二阶梯，高于3.1V时，为第三阶梯。

在一具体的实施方式中，当所述第七引脚P50的电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t（比如60秒）之后，若第七引脚P50的电压小于第一电压，则第六引脚P51输出低电平。

当所述第七引脚P50的电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t之后，若第七引脚P50的电压大于第二电压，则第六引脚P51输出高电平。

当所述第七引脚P50的电压的初始电压小于第一电压，第六引脚P51的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若第七引脚P50的电压大于第一电压，且小于第二电压，则第六引脚P51输出低电平。

当所述第七引脚P50的电压的初始电压小于第二电压，第六引脚P51的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若第七引脚P50的电压大于第二电压，则第六引脚P51输出高电平。

当所述第七引脚P50的电压的初始电压大于第二电压，第六引脚P51的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，若第七引脚P50的电压小于第二电压且大于第一电压，则第六引脚P51输出高电平。

当所述第七引脚P50的电压的初始电压大于第一电压，第六引脚P51的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，若第七引脚P50的电压小于第一电压，则第六引脚P51输出低电平。

并且本发明可以将光敏电阻获得的线性电平信号，转换为简单的高低电平信号，并且可以根据用户的需求调整整个电路反应的灵敏度。

在一实施例中，所述第一电阻R1的阻值较佳为1M欧姆，所述第二电阻R2的阻值较佳为520K欧姆，所述第三电阻R3的阻值较佳为220K欧姆，所述第四电阻R4的阻值较佳为220K欧姆。

在一实施例中，所述低电平为0V，所述高电平为5V。

在一实施例中，所述第一电压为2.6V，所述第二电压为3.1V。

需要说明的是，采样的基准电平可以精确到0.02V。

通过将第一电阻R1与第二电阻R2串联后再与光敏电阻RP1并联，可以限制因光敏电阻RP1阻值变化过大而造成第二节点CON2和第一节点CON1的电压变化幅度过大。此外，第三电阻R3和第四电阻R4的阻值大小可以调节第二节点CON2的电压初始值的大小，因而，可以根据不同的光敏电阻和不同的光照环境，更换不同阻值的第三电阻R3或第四电阻R4。或者，第三电阻R3与第四电阻R4可直接采用变阻器，从而免去了电阻的更换。

所述光敏电阻RP1较佳可以是暗电阻为10M，亮电阻为30K，灵敏度为0.7的光敏电阻。本领域技术人员可以理解的是，上述参数不应理解为限制性的，根据不同的光照环境，可以选用不同参数配置的光敏电阻。

在一实施例中，所述信号生成电路100还包括用于滤波的滤波电容C1，所述滤波电容C1一端接地，另一端与第四电阻R4的一端连接、并连接至工作电压，本工作电压较佳为5V。

在一实施例中，所述信号生成电路100还包括第二电容C2(电容大小为10uF)，所述第二电容C2一端接地，另一端连接于所述第三电阻与第四电阻的共同连接处，即另一端连接于所述第二节点CON2。通过设置第二电容C2(C2电容大小较佳为10uF)，可以减小电路在工作时因第二节点CON2的电压波动引起的单片机采样的不准确度。

所述分压电路300连接于所述转换单元200的单片机的第六引脚P51。在一实施例中，所述分压电路300包括：串联的第五电阻R5和第六电阻R6，串联的所述第五电阻R5与第六电阻R6串联的一端连接于单片机的第六引脚P51，可用于调节第三节点CON3的电平大小。输出电压经第五电阻R5与第六电阻R6的共同连接处接入后端的DSP控制器。进一步，分压电路300还包括稳定电容C4，所述稳定电容C4与第六电阻R6并联，通过稳定电容C4，可以使得DSP的控制器获得更加稳定的电压信号。

由于后端接收高低电平的DSP处理器的IO 检测口电压限制电压最高为3.3V，通过分压电路将单片机第六引脚的输出电压控制在一预定电压以下，例如通过分压电路300便可将第六引脚P51的输出电压控制在最高值为3.3V及以下。

在一实施例中，所述第五电阻R5的阻值为330K欧姆，所述第六电阻R2的阻值为1M欧姆。

请继续参阅图5，在一实施例中，所述光信号AD转换电路还包括一补光电路400，所述补光电路400一端连接于第一节点CON1，另一端接电源。当所述光敏电阻RP1的阻值增大时，所述发光二极管亮，对所述光敏电阻补光。

所述补光电路400包括若干发光二极管（如图5所示的，第一发光二极管D1, 第二发光二极管D2，第三发光二极管D3、第四发光二极管D4）和若干个电阻（如图5所示的，第七电阻R7, 第八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻R10），电阻值均为100欧姆。

如图5所示，第一发光二极管D1与第七电阻R7串联，第二发光二极管D2与第八电阻R8串联，第三发光二极管D3与第九电阻R9串联，第四发光二极管D4与第十电阻R10串联，形成四条串联的支线，而四条串联的支线再并联再一起。

如图5所示，串联后的第一发光二极管D1和第七电阻R7，再与串联后的第二发光二极管D2和第八电阻R8 并联；串联后的第三发光二极管D3和第九电阻R9，再与串联后的第四发光二极管D4和第十电阻R10并联、串联后的第二发光二极管D2和第八电阻R8 ，再与串联后的第三发光二极管D3和第九电阻R9并联。并联后的公共端一端连接至工作电压5V，并联后的公共端另一端连接至第二三极管Q2。

本实施例中，所述补光电路400还包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1集电极通过第十一电阻连接至工作电压5V，所述第一三极管Q1的基极连接至第一节点CON1，所述第一三极管Q1的发射极连接至所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极连接至第十电阻R10一端，所述第二三极管Q2的发射极接地。

本发明实施例中，当所述光敏电阻RP1阻值增大时，所述第一节点CON1处的电压值产生波动，电压的增大或减小导致第一三极管Q1和第二三极管Q2（比如均为NPN管，也可以是反向的PNP管）的导通或断开，从而点亮或熄灭所述发光二极管灯亮，对所述光敏电阻补光。

示例性的，当环境光线充足时，光敏电阻RP1的阻值较小，第一节点CON1处的电压较小，第一三极管Q1和第二三极管Q2处于断开状态，在环境光线较暗时，光敏电阻RP1阻值增大，第一节点CON1处的电压增加，当第一节点CON电压达到第一三极管Q1导通电压时，则第一三极管Q1导通，同时第一三极管Q1的发射极控制第二三极管Q2导通，同时产生电流放大效果，点亮发光二极管。

其中，所述第一三极管Q1的基极连接所述信号生成电路100一端，集电极连接所示补光电路400的第十一电阻R11，发射极连接于第二三极管Q2的基极；所述第二三极管Q2的集电极串接于发光二极管一端，发射极接于地。

在一实施例中，所述补光电路400可以去除。

当然，本发明三级管可以是NPN管，也可以是相同功能的PNP管，并不用于限定本发明。

理想状态下，当电压处于上升沿时，若某一时刻检测到电压大于一预设值，则输出电压由低电平变为高电平，当电压处于下降沿时，若某一时刻检测到电压小于某一预设值，则输出电压由高电平切换为低电平，图6示例性的示出了常规的临界点触发的方式在理想状态下获得电平信号的信号效果，当电压处于上升沿时，若某一时刻检测到电压大于2.6V，则输出电压由低电平变为高电平，当电压处于下降沿时，若某一时刻检测到电压小于2.6V时，则输出电压由高电平切换为低电平。

图7示例性的示出了本发明一些实施例的光信号AD转换电路在理想状态下获得电平信号的信号效果，当电压处于上升沿时，若某一时刻检测到电压大于3.1V，则输出电压由低电平变为高电平，当电压处于下降沿时，若某一时刻检测到电压小于2.6V时，则输出电压由高电平切换为低电平。

在实际状态下，由于电源不稳定性以及光敏采光的不稳定性，从信号生成电路采集的电压信号存在很多的纹波或者杂讯，若采用临界点触发方式，在临界状态时，由于纹波或杂讯的影响，会造成实际获得的数字信号存在跳变。

如图8所示，当采样的电平信号在2.6 V附近时，由于杂讯信号的影响，在该临界电压附近，输出电压会出现频繁跳变。

图9示例性的示出了本发明一些实施例的光信号AD转换电路的实际信号效果，上升沿的过程中，只有高于第二电压值3.1V才会进行输出电压转变，而下降沿的过程中，则需低于第一电压值2.6 V才会进行输出电压转变，不会产生电压的频繁跳变现象。

本发明还提供一种滤光片切换器实施例，本实施例的滤光片切换器，包括第一滤光片、第二滤光片以及PCB板，所述PCB板上安装上有光信号AD转换电路，所述光信号AD转换电路为上述任一实施例所述的光信号AD转换电路，参考图2和图5所示的实施例，当所述第六引脚P51输出低电平电压时，切换为所述第一滤光片工作，当所述第六引脚P51输出高电平电压时，切换为第二滤光片工作。

在一实施例中，所述第一滤光片的工作环境为光线充足的环境，所述第二滤光片的工作环境为光线较暗的环境。

本发明还提供一种滤光片切换方法，用于两个滤光片的切换，所述滤光片包括第一滤光片和第二滤光片，所述切换方法包括以下步骤:

对光敏电阻进行数字化电压采样，获得采样电压；

将采样电压与预设的第一电压、第二电压进行比对，确定采样电压所处的区间；

根据采样电压所处的区间，确定是否切换滤光片。

在一实施例中，所述根据采样电压所处的区间，确定是否切换滤光片包括：

当采样电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t之后，若采样电压小于第一电压，则切换为第一滤光片；

当采样电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t之后，若采样电压大于第二电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压小于第一电压，第六引脚的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若采样电压大于第一电压，且小于第二电压，则切换为第一滤光片；

当采样电压的初始电压小于第二电压，第六引脚的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若采样电压大于第二电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压大于第二电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，

若采样电压小于第二电压且大于第一电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压大于第一电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，若采样电压小于第一电压，则切换为第一滤光片。

上述光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法，上升沿的过程中，只有高于第二电压值才会进行输出电压转变，而下降沿的过程中，则需低于第一电压值才会进行输出电压转变，不会产生电压的频繁跳变，进而导致滤光片的频繁切换现象。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

综上所述，本发明公开了一种光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法。光信号AD转换电路，包括信号生成电路100，包括一光敏电阻；及转换单元200，包括一单片机，所述信号生成电路100连接于所述单片机的第七引脚，并从第六引脚输出高电平或低电平电压。上述光信号AD转换电路、滤光片切换器及滤光片切换方法，上升沿的过程中，只有高于第二电压值才会进行输出电压转变，而下降沿的过程中，则需低于第一电压值才会进行输出电压转变，不会产生电压的频繁跳变，解决了滤光片的频繁切换现象。

Claims (10)

1.一种光信号AD转换电路，其特征在于，包括：

用于感应环境的光照而形成一个线性电平信号的信号生成电路，所述信号生成电路包括一光敏电阻；

与信号生成电路连接的、用于将线性电平信号转换为高低电平信号的转换单元，所述转换单元包括一单片机，所述信号生成电路连接于所述单片机的第七引脚，并从第六引脚输出高电平电压或低电平电压；

与转换单元连接的、用于将转换单元输出的高低电平信号的电压值进行分压处理的分压电路，所述分压电路连接于所述转换单元的单片机的第六引脚，通过分压电路将单片机第六引脚的输出电压控制在一预定电压以下；

其中：当所述第七引脚的电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压小于第一电压，则第六引脚输出低电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压大于第二电压，则第六引脚输出高电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压小于第一电压，第六引脚的初始状态为低电平电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压大于第一电压，且小于第二电压，则第六引脚输出低电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压小于第二电压，第六引脚的初始状态为低电平电压时，采样时间t之后，若第七引脚的电压大于第二电压，则第六引脚输出高电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压大于第二电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，

若第七引脚的电压小于第二电压且大于第一电压，则第六引脚输出高电平；

当所述第七引脚的电压的初始电压大于第一电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，若第七引脚的电压小于第一电压，则第六引脚输出低电平。

2.根据权利要求1所述的光信号AD转换电路，其特征在于，所述信号生成电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻（R1）与第二电阻（R2）串联后，与所述光敏电阻（RP1）并联，并联电路的一端连接串联在一起的第三电阻（R3）和第四电阻（R4），并联电路的另一端接地；所述第三电阻（R3）与第四电阻（R4）的共用连接处连接于所述第七引脚（P50），所述第四电阻（R4）连接于电源；

以第三电阻R3与第四电阻R4的共用连接处为第二节点（CON2），第一电阻（R1）、第二电阻（R2）串联后再与光敏电阻（RP1)并联形成的并联电路、并联电路与第三电阻(R3)的共同连接处为第一节点(CON1)。

3.根据权利要求2所述的光信号AD转换电路，其特征在于，所述信号生成电路还包括用于滤波的滤波电容（C1），所述滤波电容（C1）一端接地，另一端与第四电阻（R4）的一端连接、并连接至工作电压。

4.根据权利要求2所述的光信号AD转换电路，其特征在于，所述信号生成电路还包括第二电容（C2)，所述第二电容（C2）一端接地，另一端连接于所述第三电阻与第四电阻的共同连接处。

5.根据权利要求2所述的光信号AD转换电路，其特征在于，所述分压电路包括：串联的第五电阻（R5）和第六电阻（R6），串联的所述第五电阻（R5）与第六电阻（R6）串联的一端连接于单片机的第六引脚（P51），用于调节第三节点CON3的电平大小；输出电压经第五电阻（R5）与第六电阻（R6）的共同连接处接入后端的DSP控制器；

分压电路还包括稳定电容（C4），所述稳定电容（C4）与第六电阻(R6)并联。

6.根据权利要求2所述的光信号AD转换电路，其特征在于，所述光信号AD转换电路还包括一补光电路，所述补光电路包括若干发光二极管，当在环境光线暗时，所述发光二极管亮，对所述光敏电阻补光。

7.根据权利要求6所述的光信号AD转换电路，其特征在于，所述补光电路包括：第一发光二极管（D1）, 第二发光二极管（D2），第三发光二极管（D3）、第四发光二极管（D4），和第七电阻（R7）, 第八电阻（R8），第九电阻（R9），第十电阻（R10）；

第一发光二极管(D1)与第七电阻(R7)串联，第二发光二极管(D2)与第八电阻(R8)串联，第三发光二极管(D3)与第九电阻(R9)串联，第四发光二极管(D4)与第十电阻(R10）串联，形成四条串联的支线，而四条串联的支线再并联再一起；

串联后的第一发光二极管（D1)和第七电阻(R7)，再与串联后的第二发光二极管(D2)和第八电阻(R8) 并联；串联后的第三发光二极管(D3)和第九电阻(R9)，再与串联后的第四发光二极管(D4)和第十电阻(R10)并联、串联后的第二发光二极管(D2)和第八电阻(R8) ，再与串联后的第三发光二极管(D3)和第九电阻(R9）并联；并联后的公共端一端连接至工作电压，并联后的公共端另一端连接至第二三极管（Q2）；

所述补光电路还包括第一三极管（Q1）和第二三极管（Q2），所述第一三极管（Q1）集电极通过第十一电阻连接至工作电压，所述第一三极管（Q1)的基极连接至第一节点(CON1)，所述第一三极管(Q1)的发射极连接至所述第二三极管(Q2)的基极，所述第二三极管(Q2)的集电极连接至第十电阻(R10)一端，所述第二三极管(Q2)的发射极接地。

8.一种滤光片切换器，其特征在于，包括第一滤光片、第二滤光片以及PCB板，所述PCB板上印制有光信号AD转换电路，所述光信号AD转换电路为权利要求1-7任一项所述的光信号AD转换电路，当所述第六引脚输出低电平电压时，切换为所述第一滤光片工作，当所述第六引脚输出高电平电压时，切换为第二滤光片工作。

9.一种基于权利要求8所述滤光片切换器的滤光片切换方法，用于两个滤光片的切换，所述滤光片包括第一滤光片和第二滤光片，其特征在于，所述切换方法包括以下步骤:

对光敏电阻进行数字化电压采样，获得采样电压；

将采样电压与预设的第一电压、第二电压进行比对，确定采样电压所处的区间；

根据采样电压所处的区间，确定是否切换滤光片。

10.根据权利要求9所述的切换方法，其特征在于，所述根据采样电压所处的区间，确定是否切换滤光片具体包括：

当采样电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t之后，若采样电压小于第一电压，则切换为第一滤光片；

当采样电压的初始电压小于第一电压，或大于第二电压，采样时间t之后，若采样电压大于第二电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压小于第一电压，第六引脚的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若采样电压大于第一电压，且小于第二电压，则切换为第一滤光片；

当采样电压的初始电压小于第二电压，第六引脚的初始状态为低电平电压，采样时间t之后，若采样电压大于第二电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压大于第二电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，

若采样电压小于第二电压且大于第一电压，则切换为第二滤光片；

当采样电压的初始电压大于第一电压，第六引脚的初始状态为高电平电压，采样时间t之后，若采样电压小于第一电压，则切换为第一滤光片。