CN108983666B - 控制电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制电路及控制方法，涉及主控芯片接口技术领域，用于实现主控芯片以较少的接口控制更多功能模块从而降低成本。该控制电路包括主控芯片、多个开关模块及电源，开关模块包括三极管和多个开关，主控芯片的输出端的数量与开关模块的数量相等，输入端的数量与单个开关模块中开关数量最大值相等；开关模块的三极管的基极对应连接至输出端中的一个，三极管的发射极连接电源的第一极，三极管的集电极连接电源的第二极；开关模块中每个开关的第一端连接至本开关模块的三极管的集电极，每个开关的第二端对应连接输入端中的一个；根据输出端和输入端的电平确定开关模块的开关闭合或断开状态。本发明应用于通过主控芯片接口复用降低成本。

Description

控制电路及控制方法

技术领域

本发明涉及主控芯片接口技术领域，尤其涉及一种控制电路及控制方法。

背景技术

目前，在电子产品控制板设计中，大多都会使用到主控芯片，且通常需要使用主控芯片较多的引脚来实现输入检测和输出显示(或控制)的功能，所以经常会遇到主控芯片的输入/输出(in/out，I/O)接口不够用的情况，给设计者带来了极大的麻烦，如更换I/O更多的主控芯片则会增加生产成本。

发明内容

本发明的实施例提供一种控制电路及控制方法，用于实现主控芯片以较少的接口控制更多功能模块从而降低成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供了一种控制电路，该控制电路包括：主控芯片、多个开关模块及电源，每个开关模块包括一个三极管和多个开关，所述主控芯片包括多个输入端和多个输出端，其中，所述输出端的数量与所述多个开关模块的数量相等，所述输入端的数量与第一开关模块中开关的数量相等，所述第一开关模块为所述多个开关模块中开关数量最多的开关模块；每个开关模块的三极管的基极对应连接至所述输出端中的一个，每个开关模块的三极管的发射极连接至所述电源的第一极，每个开关模块的三极管的集电极连接至所述电源的第二极；每个开关模块中每个开关的第一端连接至本开关模块的三极管的集电极，每个开关模块中每个开关的第二端对应连接至所述输入端中的一个；

所述主控芯片用于：

控制所述多个输出端的第一输出端输出第一电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出第二电平；

根据所述第一输出端的输出电平和所述输入端的输入电平确定与所述第一输出端连接的开关模块的多个开关的闭合或断开状态。

第二方面，本发明的实施例提供了一种控制方法，该控制方法包括：

控制所述多个输出端的第一输出端输出第一电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出第二电平；

根据所述第一输出端的输出电平和所述输入端的输入电平确定与所述第一输出端连接的开关模块的多个开关的闭合或断开状态。

第三方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如第二方面所述的方法。

本发明的实施例提供的控制电路及控制方法，该控制电路包括主控芯片、多个开关模块及电源。通过接口复用将多个开关模块连接到较少的输入端和输出端，并通过控制输出端的输出电平和输入端的输入电平确定开关模块的闭合或断开状态，与单独控制多个开关模块相比，减少了芯片的接口使用数目。本发明通过通用接口复用来实现用较少的端口控制多个模块，大大提高了主控芯片接口利用率，节省了主控芯片的接口资源，从而在电路设计时可以选择引脚数少的主控芯片，降低生产投入成本。

附图说明

图1为本发明的实施例提供的一种控制电路示意图一；

图2为本发明的实施例提供的一种控制电路示意图二；

图3为本发明的实施例提供的一种控制方法流程示意图一；

图4为本发明的实施例提供的一种控制方法流程示意图二。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种控制电路及控制方法，应用于不降温除湿多联空调的室外机等温度控制设备，该控制电路包括：主控芯片、多个开关模块及电源，本发明提供的控制电路通过输入端的复用连接多个开关模块的多个开关，各每个开关模块的三极管的集电极连接一个输出端，并通过控制第一输出端输出第一电平，并控制除第一输出端以外的输出端输出第二电平，确定与第一输出端连接的开关模块的多个开关的闭合或断开状态。

实施例1、

本发明实施例提供的控制电路包括：主控芯片、多个开关模块及电源，每个开关模块包括多个开关及三极管，所述主控芯片包括多个输入端和多个输出端，其中，输出端的数量与多个开关模块的数量相等，输入端的数量与第一开关模块中开关的数量相等，第一开关模块为多个开关模块中开关数量最多的开关模块；每个开关模块的三极管的基极对应连接至输出端中的一个，每个开关模块的三极管的发射极连接至电源的第一极，每个开关模块的三极管的集电极连接至电源的第二极；每个开关模块中每个开关的第一端连接至本开关模块的三极管的集电极，每个开关模块中每个开关的第二端对应连接至输入端中的一个。主控芯片用于：

控制多个输出端的第一输出端输出第一电平，并控制除第一输出端以外的输出端输出第二电平；根据第一输出端的输出电平和输入端的输入电平确定与第一输出端连接的开关模块的多个开关的闭合或断开状态。

下面，本发明实施例以控制电路包括主控芯片、2个开关模块及电源，一个开关模块包括2个开关，另一个开关模块包括3个开关为例对上述控制电路进行描述。

参照图1中所示，本发明实施例提供的控制电路包括主控芯片101、开关模块102、开关模块103及电源104，开关模块102包括2个开关105，开关模块103包括3个开关105，主控芯片101包括2个输出端和3个输入端，例如图1中，IN代表主控芯片101的输入端，OUT代表主控芯片101的输出端；开关模块102的三极管1021的基极连接主控芯片101的输出端1，三极管1021的发射极连接电源104的第一极，三极管1021的集电极连接电源104的第二极，开关模块102的2个开关105对应连接输入端1-2；开关模块103的三极管1031的基极连接主控芯片101的输出端2，三极管1031的发射极连接电源104的第一极，三极管1031的集电极连接电源104的第二极，开关模块103的3个开关105对应连接输入端1-3；主控芯片101用于：

控制输出端1输出第一电平，并控制输出端2输出第二电平；根据输出端1的输出电平和输入端1-2的输入电平确定开关模块102的2开关105的闭合或断开；控制输出端2的第一电平，并控制输出端1输出第二电平；根据输出端2的输出电平和输入端1-3的输入电平确定开关模块103的3个开关105的闭合或断开状态。

可选的，主控芯片101可以为单片机，本发明实施例并不限定。

需要说明的，图1中电源的正负极的设置和三极管的类型仅为本发明实施例的一种，例如：图1中V+代表电源104的正极，V-代表电源105的负极，但本发明实施例并不限于此。图1中的三极管为PNP型三极管，其中，e(emitter，发射极)表示三极管的发射极，b(base，基极)代表三极管的基极，c(collector，集电极)代表三极管的集电极。

需要说明的，当输出端输出第一电平时，三极管截止；当输出端输出第二电平时，三极管导通。

可选的，如果开关模块的三极管为PNP型三极管，三极管的发射极跟电源的正极连接，即电源104的第一极为正极，主控芯片101具体用于：控制第一输出端输出低电平，并控制除第一输出端以外的输出端输出高电平，则与第一输出端连接的开关模块的三极管导通，与其它输出端连接的开关模块的三极管截止，通过检测输入端的输入电平，可以确定与第一输出端连接的开关模块中开关105的闭合或断开状态；

如果三极管为NPN型三极管，三极管的发射极跟电源的负极连接，即电源104的第一极为负极，主控芯片101具体用于：控制第一输出端输出低高电平，并控制除第一输出端以外的输出端输出低电平，与第一输出端连接的开关模块的三极管导通，则与其它输出端连接的开关模块的三极管截止，通过检测输入端的输入电平，可以确定与第一输出端连接的开关模块中开关105的闭合或断开状态。

具体的，如果三极管为PNP型三极管，三极管的发射极跟电源的正极连接，集电极跟电源的负极连接，当输出端输出低电平时，此时，发射极的电压大于基极的电压，基极的电压大于集电极的电压，三极管导通；如果三极管为NPN型三极管，三极管的发射极跟电源的负极连接，三极管的集电极跟电源的正极连接，此时，发射极的电压小于基极的电压，基极的电压小于集电极的电压，三极管导通。

参照图1中所示，开关模块102的开关模块1021和开关模块103的三极管1031为PNP型三极管，当输出端1输出低电平，输出端2输出高电平时，三极管1021选通，三极管1031截止，则可以通过检测输入端1-2的电平确定开关模块102的两个开关105的闭合或断开；当输出端1输出高电平，输出端2输出低电平时，三极管1021截止，三极管1031导通，则可以通过检测输入端1-3的电平确定开关模块103的三个开关105的闭合或断开状态。

需要说明的，开关模块中的开关105可以为拨码开关或按键等有两个状态的器件。

拨码开关可以为机型地址拨码，用于区分室外机的通信地址，从而便于控制多联机空调系统的多台使外机；拨码开关还可以为容量拨码，用于区分机型，从而实现不同容量的机器共同使用同一电路板；拨码开关还可以为强制运行拨码，用于在调试阶段，强制空调系统运行到最大电流测试参数；拨码开关还可以为高落差拨码，用于多联机空调的室外机与室内机高度差过大时，增加室外机与室内机之间的压力，从而加强制冷或制热能力；拨码开关还可以用于进入手调模式，便于售后服务人员在维修时查明故障，可以实现对压缩机和风机进行单独控制。

按键可以用于实现人机交互：通过按键可以进行实时监控空调室外机的各项参数，包括压缩机运行频率、电流，高压压力、低压压力、输入电流、传感器温度等；当空调系统故障时，检修人员可以通过按键查询故障代码，精准定位故障根源，便于排查故障。

需要说明的，如果单独控制开关模块102和开关模块103，则需要7个端口，而通过输入端的复用，仅需要5个端口，减少了端口使用量，从而可以使用引脚数码较少的芯片。

参照图2中所示，本发明实施例提供的一种控制电路，该控制电路可以包括主控芯片101(图中未示出)、开关模块106、开关模块107、开关模块108、开关模块109、开关模块110及电源104，主控芯片101包括输入端1-8和输出端1-5。

需要说明的，图2中的电源设置方式和三极管的类型仅为本发明实施例的一种，但不限于此。图2中V+代表电源104的正极，V-代表电源105的负极，KEY代表按键，IN代表主控芯片101的输入端，OUT代表主控芯片101的输出端。

示例性的，电源104的电压为5V。

开关模块106包括4个开关105和三极管1061，其中，4个开关105的第一端对应连接主控芯片101的输入端5-8，4个开关105的第二端连接至三极管1061的集电极，三极管1061的发射极连接电源104的正极，三极管1061的集电极连接电源104的负极，三极管1061的基极连接输出端1；

开关模块107包括4个开关105和三极管1071，其中，4个开关105的第一端对应连接主控芯片101的输入端5-8，4个开关105的第二端连接至三极管1071的集电极，三极管1071的发射极连接电源104的正极，三极管1071的集电极连接电源104的负极，三极管1071的基极连接输出端2；

开关模块108包括8个开关105和三极管1081，其中，8个开关105的第一端对应连接主控芯片101的输入端1-8，8个开关105的第二端连接至三极管1081的集电极，三极管1081的发射极连接电源104的正极，三极管1081的集电极连接电源104的负极，三极管1081的基极连接输出端3；

开关模块109包括5个开关105、3个按键150和三极管1091，其中，5个开关105的第一端对应连接主控芯片101的输入端1-5，5个开关105的第二端连接至三极管1091的集电极，3个按键150的第一端对应连接输出端6-8，3个按键150的第二端对应连接三极管1091的集电极，三极管1091的发射极连接电源104的正极，三极管1091的集电极连接电源104的负极，三极管1091的基极连接输出端4；

开关模块110包括8个开关105和三极管1101，其中，8个开关105的第一端对应连接主控芯片101的输入端1-8，8个开关105的第二端连接至三极管1101的集电极，三极管1101的发射极连接电源104的正极，三极管1101的集电极连接电源104的负极，三极管1101的基极连接输出端5。

需要说明的，如果开关模块106、开关模块107、开关模块108、开关模块109及开关模块110中的三极管为PNP型三极管，则三极管的发射极连接电源104的正极，集电极连接电源104的负极，则当输出端输出低电平时，三极管导通；如果开关模块106、开关模块107、开关模块108、开关模块109及开关模块110中的三极管为NPN型三极管，则三极管的发射极连接电源104的负极，集电极连接电源104的正极。则当输出端输出高电平时，三极管导通。

参照图2中所示，三极管为PNP型三极管，通过主控芯片101控制输出端1输出低电平，并控制输出端2-5输出高电平，可以确定开关模块106的4个开关105的闭合或断开状态。

需要说明的，当输出端1输出低电平，输出端2-5输出高电平时，三极管1061导通，三极管1071、三极管1081、三极管1091及三极管1101截止，通过检测输入端5-8的输入电平可以确定开关模块106的4个开关105的闭合或断开状态。

同理，可以确定其他开关模块的开关105的闭合或断开，在此不一一列举。

可选的，控制电路还可以包括至少一个数码管120，参照图2中所示，控制电路还包括2个数码管120，每个数码管120包括两个位选端；每个数码管120的位选端对应连接一个开关模块的三极管的集电极。当开关模块的三极管导通时，与本开关模块的三极管连接的数码管选通；当开关模块的三极管截止时，与本开关模块的三极管连接的数码管截止。

需要说明的，三极管的导通或截止受到输出端的控制，因此数码管120的选通或截止也受到输出端的控制。

需要说明的，通过三极管的导通或截止也可以控制其他功能模块，本发明实施例并不限定。

可选的，参照图2中所示，每个开关模块还可以包括多个二极管112，每个二极管112对应本开关模块中的一个开关105。如果控制电路的多个开关模块的三极管为PNP型三极管,则本开关模块的每个二极管112的阴极对应连接本开关模块的一个开关105，本开关模块的多个二极管112的阳极连接至本开关模块的三极管的集电极；如果控制电路的多个开关模块的三极管为NPN型三极管,则本开关模块的每个二极管112的阳极对应连接本开关模块的一个开关105，本开关模块的多个二极管112的阴极连接至本开关模块的三极管的集电极。

需要说明的，在开关模块的开关105和三极管之间增加二极管112，可以防止控制电路出现反向电压，从而可以避免主控芯片101的电流增大，保护主控芯片101。

可选的，参照图1、图2中所示，控制电路的每个开关模块的三极管的发射极与基极之间连接有第一电阻130。

需要说明的，当三极管截止时，由于三极管的发射极跟电源104的第一极连接，因此发射极与基极之间存在偏置电压，增加第一电阻130，可以消除三极管的发射极与基极之间的偏置电压；当三极管导通时，通过增加第一电阻130可以使电流流向主控芯片101内部，使三极管完全导通，可以防止出现干扰波，使三极管出现误截止。

示例性的，第一电阻130可以为10K欧姆。

可选的，参照图1、图2中所示，控制电路的每个开关模块的三极管的集电极与电源104之间还连接有第二电阻140。

需要说明的，增加第二电阻140，可以防止当三极管导通时，电路的电流突然增大，对控制电路的器件造成损坏。

示例性的，第二电阻140可以为10K欧姆。

需要说明的，参照图2中所示，该控制电路通过主控芯片101的13个控制4位数码管、29位拨码开关、3个按键，即主控芯片101通过13个输入/输出(in/out，I/O)口控制36路信号，第一方面，提高了主控芯片I/O口的利用率，节省了主控芯片的I/O口资源，从而在设计电路时采用接口的复用，可以使用引脚较少的主控芯片，因此可以减少生产成本；第二方面，数码管、拨码开关及按键三部分的功能器件集成在一起，可以减少电子元件的使用数量，因此可以减小印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)的尺寸，从而可以降低生产制造的成本；第三方面，通过主控芯片I/O口复用，可以对主控芯片的控制程序进行模块化设计，在后续开发中，方便程序移植。第四方面，控制电路外接足够多的拨码开关，可以通过拨码开关区分不同机型，因此不同机型可以共用一套软件程序。

本发明实施例提供的控制电路包括主控芯片、多个开关模块及电源，每个开关模块包括多个开关和三极管，主控芯片包括多个输入端和多个输出端，其中，输出端的数量与开关模块的数量一致，输入端的数量与第一开关模块中开关的数量相等，第一开关模块为多个开关模块中开关数量最多的一个；每个开关模块的三极管的基极对应连接至输出端中的一个，每个开关模块的发射极连接至电源的第一极，每个开关模块的第一端连接至本开关模块的三极管的集电极，每个开关模块中每个开关的跌入单对应连接至输入端中的一个。通过主控芯片的接口复用，可以使用较少的接口控制较多的功能模块，因此可以使用引脚数量少的芯片控制多个功能模块，从而可以降低成本。

实施例2、

本发明实施例提供的控制方法，参照图3中所示，该控制方法包括：

S301、控制主控芯片的多个输出端的第一输出端输出第一电平，并控制除第一输出端以外的输出端输出第二电平。

S302、根据第一输出端的输出电平和输入端的输入电平确定与第一输出端连接的开关模块的多个开关的闭合或断开状态。

可选的，参照图4中所示，S301包括：

S401、如果控制电路的开关模块的三极管为PNP型三极管，则控制多个输出端的第一输出端输出低电平，并控制除第一输出端以外的输出端输出高电平。

S402、如果控制电路的开关模块的三极管为NPN型三极管，则控制多个输出端的第一输出端输出高电平，并控制除第一输出端以外的输出端输出低电平。

由于本发明的实施例中的方法可以应用于上述装置，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本发明实施例在此不再赘述。

本发明的实施例提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使计算机执行如图3-4中所述的方法。

需要说明的是，上述各单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在控制器的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于控制器的存储器中，由控制器的某一个处理器调用并执行以上各单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，或者是特定集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

Claims (9)

1.一种控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：主控芯片、多个开关模块及电源，每个开关模块包括一个三极管和多个开关，所述主控芯片包括多个输入端和多个输出端，其中，所述输出端的数量与所述多个开关模块的数量相等，所述输入端的数量与第一开关模块中开关的数量相等，所述第一开关模块为所述多个开关模块中开关数量最多的开关模块；每个开关模块的三极管的基极对应连接至所述输出端中的一个，每个开关模块的三极管的发射极连接至所述电源的第一极，每个开关模块的三极管的集电极连接至所述电源的第二极；每个开关模块中每个开关的第一端连接至本开关模块的三极管的集电极，每个开关模块中每个开关的第二端对应连接至所述输入端中的一个；

所述主控芯片用于：

控制所述多个输出端的第一输出端输出第一电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出第二电平；

根据所述第一输出端的输出电平和所述输入端的输入电平确定与所述第一输出端连接的开关模块的多个开关的闭合或断开状态。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，

如果所述多个开关模块的三极管为PNP型三极管，则所述电源的第一极为正极，所述电源的第二极为负极，所述主控芯片具体用于：

控制所述第一输出端输出低电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出高电平；

如果所述多个开关模块的三极管为NPN型三极管，则所述电源的第一极为负极，所述电源的第二极为正极，所述主控芯片具体用于：

控制所述第一输出端输出高电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出低电平。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括至少一个数码管；每个数码管的位选端对应连接一个开关模块的三极管的集电极；

当开关模块的三极管导通时，与本开关模块的三极管连接的数码管选通；

当开关模块的三极管截止时，与本开关模块的三极管连接的数码管截止。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，每个开关模块还包括多个二极管，每个二极管对应本开关模块中的一个开关；

如果所述多个开关模块的三极管为PNP型三极管，则本开关模块的每个二极管的阴极对应连接本开关模块的一个开关，所述多个二极管的阳极连接至本开关模块的三极管的集电极；

如果所述多个开关模块的三极管为NPN型三极管，则本开关模块的每个二极管的阳极对应连接本开关模块的一个开关，所述多个二极管的阴极连接至本开关模块的三极管的集电极。

5.根据权利要求1-4任一项所述的控制电路，其特征在于，开关模块的三极管的发射极与基极之间连接有第一电阻。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，开关模块的三极管的集电极与所述电源的第二极之间还连接有第二电阻。

7.一种控制方法，应用于权利要求1-6任一项所述的控制电路，其特征在于，所述控制方法包括：

控制所述控制电路的主控芯片的多个输出端的第一输出端输出第一电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出第二电平；

根据所述第一输出端的输出电平和所述输入端的输入电平确定与所述第一输出端连接的所述控制电路的开关模块的多个开关的闭合或断开状态。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制主控芯片的多个输出端的第一输出端输出第一电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出第二电平，包括：

如果所述开关模块的三极管为PNP型三极管，则控制所述多个输出端的第一输出端输出低电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出高电平；

如果所述开关模块的三极管为NPN型三极管，则控制所述多个输出端的第一输出端输出高电平，并控制除所述第一输出端以外的输出端输出低电平。

9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如权利要求7-8任一项所述的控制方法。