CN111458654A - 一种输入信号诊断电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输入信号诊断电路，包括：接口保护模块、上拉模块、分压模块、滤波模块和控制模块；其中：接口保护模块的第一端接地，接口保护模块的第二端分别与上拉模块的第一端和输入信号端相连；上拉模块的第二端与电源相连；分压模块的第一端分别接地，以及与上拉模块的第一端和接口保护模块的第二端相连；分压模块的第二端与滤波模块的第一端相连；滤波模块的第一端接地，以及与分压模块的第二端相连，滤波模块的第一端与控制模块相连。本发明能够全面的检测出输入信号的各种状态。

Description

一种输入信号诊断电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种输入信号诊断电路。

背景技术

目前，现有的诊断电路大都是输入信号经过分压后，经过滤波后进入单片机，当外部信号接线断开时，单片机无法识别是输入低电平模式还是断开状态。由此可以看出，现有技术虽然能诊断接口的短路，但是没法同时检测出接口开路的情况。

因此，如何全面的对输入信号进行检测，是一项亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种输入信号诊断电路，能够全面的检测出输入信号的各种状态。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种输入信号诊断电路，包括：接口保护模块、上拉模块、分压模块、滤波模块和控制模块；其中：

所述接口保护模块的第一端接地，所述接口保护模块的第二端分别与所述上拉模块的第一端和输入信号端相连；

所述上拉模块的第二端与电源相连；

所述分压模块的第一端分别接地，以及与所述上拉模块的第一端和所述接口保护模块的第二端相连；所述分压模块的第二端与所述滤波模块的第一端相连；

所述滤波模块的第一端接地，以及与所述分压模块的第二端相连，所述滤波模块的第一端与所述控制模块相连。

优选地，所述接口保护模块包括第一电容，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端分别与所述上拉模块的第一端和输入信号端相连。

优选地，所述上拉模块包括：第一电阻和二极管；其中：

所述二极管的第一端与所述电源相连，所述二极管的第二端与所述第一电阻的第一端相连；

所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第二端、输入信号端和所述分压模块的第一端相连。

优选地，所述分压模块包括：第二电阻和第三电阻；其中：

所述第二电阻的第一端分别与所述第一电阻的第二端和所述第一电容的第二端相连，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端和所述滤波模块的第一端相连；

所述第三电阻的第一端与所述滤波模块的第一端相连，所述第三电阻的第二端接地。

优选地，所述滤波模块包括：第四电阻和第二电容；其中：

所述第四电阻的第一端分别与所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端分别与所述控制模块和所述第二电容的第一端相连；

所述第二电容的第一端与所述控制模块相连，所述第二电容的第二端接地。

优选地，所述控制模块为单片机。

本发明提供的一种输入信号诊断电路，包括：接口保护模块、上拉模块、分压模块、滤波模块和控制模块；其中：接口保护模块的第一端接地，接口保护模块的第二端分别与所述上拉模块的第一端和输入信号端相连；上拉模块的第二端与电源相连；分压模块的第一端分别接地，以及与上拉模块的第一端和接口保护模块的第二端相连；分压模块的第二端与所述滤波模块的第一端相连；滤波模块的第一端接地，以及与分压模块的第二端相连，滤波模块的第一端与控制模块相连。通过设置的与电源相连的上拉模块，在输入信号为低时，控制模块能够检测到低电平，当输入信号线断开时，由于输入信号线有做上拉处理，控制模块能够检测到一定的电压，此时，通过检测到的电压大小能够轻易的诊断出输入信号为断开状态，同理，通过控制模块检测到的电压大小，能够判断出输入信号的不同状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种输入信号诊断电路实施例1的示意图；

图2为本发明提供的一种输入信号诊断电路实施例2的示意图；

图3为本发明提供的一种输入信号诊断电路实施例3的示意图；

图4为本发明提供的一种输入信号诊断电路实施例4的示意图；

图5为本发明提供的一种输入信号诊断电路实施例5的示意图；

图6为本发明提供的一种输入信号诊断电路实施例6的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，为本发明公开的一种输入信号诊断电路实施例1的示意图，所述输入信号诊断电路可以包括：接口保护模块101、上拉模块102、分压模块103、滤波模块104和控制模块105；其中：

接口保护模块101的第一端接地，接口保护模块101的第二端分别与上拉模块102的第一端和输入信号端相连；

上拉模块102的第二端与电源VCC相连；

分压模块103的第一端分别接地，以及与上拉模块102的第一端和接口保护模块101的第二端相连；分压模块103的第二端与滤波模块104的第一端相连；

滤波模块104的第一端接地，以及与分压模块103的第二端相连，滤波模块104的第一端与控制模块105相连。

上述实施例的工作原理为：通过设置的与电源相连的上拉模块，在输入信号为低时，控制模块能够检测到低电平，控制模块的输入电压值为0，当输入信号线断开时，由于输入信号线有做上拉处理，控制模块能够检测到一定的电压，此时，通过检测到的电压大小能够轻易的诊断出输入信号为断开状态，同理，通过控制模块检测到的电压大小，能够判断出输入信号的不同状态。

综上所述，在上述实施例中，一种输入信号诊断电路，包括：接口保护模块、上拉模块、分压模块、滤波模块和控制模块；其中：接口保护模块的第一端接地，接口保护模块的第二端分别与所述上拉模块的第一端和输入信号端相连；上拉模块的第二端与电源相连；分压模块的第一端分别接地，以及与上拉模块的第一端和接口保护模块的第二端相连；分压模块的第二端与所述滤波模块的第一端相连；滤波模块的第一端接地，以及与分压模块的第二端相连，滤波模块的第一端与控制模块相连。由此可以看出，上述实施例公开的输入信号诊断电路，能够全面的检测出输入信号的各种状态。

如图2所示，为本发明公开的一种输入信号诊断电路实施例2的示意图，所述输入信号诊断电路可以包括：接口保护模块201、上拉模块202、分压模块203、滤波模块204和控制模块205；其中：

接口保护模块201的第一端接地，接口保护模块201的第二端分别与上拉模块202的第一端和输入信号端相连；

上拉模块202的第二端与电源VCC相连；

分压模块203的第一端分别接地，以及与上拉模块202的第一端和接口保护模块201的第二端相连；分压模块203的第二端与滤波模块204的第一端相连；

滤波模块204的第一端接地，以及与分压模块203的第二端相连，滤波模块204的第一端与控制模块205相连。

具体的，接口保护模块201包括第一电容C1，第一电容C1的第一端接地，第一电容C1的第二端分别与上拉模块202的第一端和输入信号端相连。

在上述实施例中，第一电容C1为接口防护电容。

如图3所示，为本发明公开的一种输入信号诊断电路实施例3的示意图，所述输入信号诊断电路可以包括：接口保护模块301、上拉模块302、分压模块303、滤波模块304和控制模块305；其中：

接口保护模块301的第一端接地，接口保护模块301的第二端分别与上拉模块302的第一端和输入信号端相连；

上拉模块302的第二端与电源VCC相连；

分压模块303的第一端分别接地，以及与上拉模块302的第一端和接口保护模块301的第二端相连；分压模块303的第二端与滤波模块304的第一端相连；

滤波模块304的第一端接地，以及与分压模块303的第二端相连，滤波模块304的第一端与控制模块305相连。

具体的，接口保护模块301包括第一电容C1，第一电容C1的第一端接地，第一电容C1的第二端分别与上拉模块302的第一端和输入信号端相连。

具体的，上拉模块302包括：第一电阻R1和二极管D1；其中：

二极管D1的第一端与电源VCC相连，二极管D1的第二端与第一电阻R1的第一端相连；

第一电阻R1的第二端分别与第一电容C1的第二端、输入信号端和分压模块303的第一端相连。

在上述实施例中，第一电容C1为接口防护电容，第一电阻R1为上拉电阻，二极管D1为防反二极管。

如图4所示，为本发明公开的一种输入信号诊断电路实施例4的示意图，所述输入信号诊断电路可以包括：接口保护模块401、上拉模块402、分压模块403、滤波模块404和控制模块405；其中：

接口保护模块401的第一端接地，接口保护模块401的第二端分别与上拉模块402的第一端和输入信号端相连；

上拉模块402的第二端与电源VCC相连；

分压模块403的第一端分别接地，以及与上拉模块402的第一端和接口保护模块401的第二端相连；分压模块403的第二端与滤波模块404的第一端相连；

滤波模块404的第一端接地，以及与分压模块403的第二端相连，滤波模块404的第一端与控制模块405相连。

具体的，接口保护模块401包括第一电容C1，第一电容C1的第一端接地，第一电容C1的第二端分别与上拉模块402的第一端和输入信号端相连。

具体的，上拉模块402包括：第一电阻R1和二极管D1；其中：

二极管D1的第一端与电源VCC相连，二极管D1的第二端与第一电阻R1的第一端相连；

第一电阻R1的第二端分别与第一电容C1的第二端、输入信号端和分压模块403的第一端相连。

具体的，分压模块包括403：第二电阻R2和第三电阻R3；其中：

第二电阻R2的第一端分别与第一电阻R1的第二端和第一电容C1的第二端相连，第二电阻R2的第二端分别与第三电阻R3的第一端和滤波模块404的第一端相连；

第三电阻R3的第一端与滤波模块404的第一端相连，第三电阻R3的第二端接地。

在上述实施例中，第一电容C1为接口防护电容，第一电阻R1为上拉电阻，二极管D1为防反二极管，第二电阻R2和第三电阻R3为分压电阻。

如图5所示，为本发明公开的一种输入信号诊断电路实施例5的示意图，所述输入信号诊断电路可以包括：接口保护模块501、上拉模块502、分压模块503、滤波模块504和控制模块505；其中：

接口保护模块501的第一端接地，接口保护模块501的第二端分别与上拉模块502的第一端和输入信号端相连；

上拉模块502的第二端与电源VCC相连；

分压模块503的第一端分别接地，以及与上拉模块502的第一端和接口保护模块501的第二端相连；分压模块503的第二端与滤波模块504的第一端相连；

滤波模块504的第一端接地，以及与分压模块503的第二端相连，滤波模块504的第一端与控制模块505相连。

具体的，接口保护模块501包括第一电容C1，第一电容C1的第一端接地，第一电容C1的第二端分别与上拉模块502的第一端和输入信号端相连。

具体的，上拉模块502包括：第一电阻R1和二极管D1；其中：

二极管D1的第一端与电源VCC相连，二极管D1的第二端与第一电阻R1的第一端相连；

第一电阻R1的第二端分别与第一电容C1的第二端、输入信号端和分压模块503的第一端相连。

具体的，分压模块包括503：第二电阻R2和第三电阻R3；其中：

第二电阻R2的第一端分别与第一电阻R1的第二端和第一电容C1的第二端相连，第二电阻R2的第二端分别与第三电阻R3的第一端和滤波模块504的第一端相连；

第三电阻R3的第一端与滤波模块504的第一端相连，第三电阻R3的第二端接地。

具体的，滤波模块504包括：第四电阻R4和第二电容C2；其中：

第四电阻R4的第一端分别与第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第一端相连，第四电阻R4的第二端分别与控制模块505和第二电容C2的第一端相连；

第二电容C2的第一端与控制模块505相连，第二电容C2的第二端接地。

在上述实施例中，第一电容C1为接口防护电容，第一电阻R1为上拉电阻，二极管D1为防反二极管，第二电阻R2和第三电阻R3为分压电阻、第四电阻R4为滤波电阻，第二电容C2为滤波电容。

如图6所示，为本发明公开的一种输入信号诊断电路实施例6的示意图，所述输入信号诊断电路可以包括：接口保护模块601、上拉模块602、分压模块603、滤波模块604和控制模块605；其中：

接口保护模块601的第一端接地，接口保护模块601的第二端分别与上拉模块602的第一端和输入信号端相连；

上拉模块602的第二端与电源VCC相连；

分压模块603的第一端分别接地，以及与上拉模块602的第一端和接口保护模块601的第二端相连；分压模块603的第二端与滤波模块604的第一端相连；

滤波模块604的第一端接地，以及与分压模块603的第二端相连，滤波模块604的第一端与控制模块605相连。

具体的，接口保护模块601包括第一电容C1，第一电容C1的第一端接地，第一电容C1的第二端分别与上拉模块602的第一端和输入信号端相连。

具体的，上拉模块602包括：第一电阻R1和二极管D1；其中：

二极管D1的第一端与电源VCC相连，二极管D1的第二端与第一电阻R1的第一端相连；

第一电阻R1的第二端分别与第一电容C1的第二端、输入信号端和分压模块603的第一端相连。

具体的，分压模块包括603：第二电阻R2和第三电阻R3；其中：

第二电阻R2的第一端分别与第一电阻R1的第二端和第一电容C1的第二端相连，第二电阻R2的第二端分别与第三电阻R3的第一端和滤波模块604的第一端相连；

第三电阻R3的第一端与滤波模块604的第一端相连，第三电阻R3的第二端接地。

具体的，滤波模块604包括：第四电阻R4和第二电容C2；其中：

第四电阻R4的第一端分别与第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第一端相连，第四电阻R4的第二端分别与控制模块605和第二电容C2的第一端相连；

第二电容C2的第一端与控制模块605相连，第二电容C2的第二端接地。

具体的，控制模块605为单片机。

在上述实施例中，第一电容C1为接口防护电容，第一电阻R1为上拉电阻，二极管D1为防反二极管，第二电阻R2和第三电阻R3为分压电阻、第四电阻R4为滤波电阻，第二电容C2为滤波电容。

在具体的检测过程中，假设是一个12V电源供电的产品，电源VCC电压值为5V，输入信号正常状态下是一个5V的高低电平时，在输入为高电平的时候单片机接口输入的电压值V＝5×R2/(R2+R3)，当输入为低电平时，单片机接口输入的电压值为0，当输入信号短路到系统电源时，单片机接口输入的电压值V＝12×R2/(R2+R3)，然而当输入信号开路时，单片机接口输入的电压值V＝5×(R1+R2)/(R1+R2+R3)。综上所述，本发明能够诊断出输入信号的各个故障状态，如对地短路、对电源短路、开路等。

本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (6)

1.一种输入信号诊断电路，其特征在于，包括：接口保护模块、上拉模块、分压模块、滤波模块和控制模块；其中：

所述接口保护模块的第一端接地，所述接口保护模块的第二端分别与所述上拉模块的第一端和输入信号端相连；

所述上拉模块的第二端与电源相连；

所述分压模块的第一端分别接地，以及与所述上拉模块的第一端和所述接口保护模块的第二端相连；所述分压模块的第二端与所述滤波模块的第一端相连；

所述滤波模块的第一端接地，以及与所述分压模块的第二端相连，所述滤波模块的第一端与所述控制模块相连。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述接口保护模块包括第一电容，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端分别与所述上拉模块的第一端和输入信号端相连。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述上拉模块包括：第一电阻和二极管；其中：

所述二极管的第一端与所述电源相连，所述二极管的第二端与所述第一电阻的第一端相连；

所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第二端、输入信号端和所述分压模块的第一端相连。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述分压模块包括：第二电阻和第三电阻；其中：

所述第二电阻的第一端分别与所述第一电阻的第二端和所述第一电容的第二端相连，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端和所述滤波模块的第一端相连；

所述第三电阻的第一端与所述滤波模块的第一端相连，所述第三电阻的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述滤波模块包括：第四电阻和第二电容；其中：

所述第四电阻的第一端分别与所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端分别与所述控制模块和所述第二电容的第一端相连；

所述第二电容的第一端与所述控制模块相连，所述第二电容的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述控制模块为单片机。

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