CN111948963B - 信号采集电路、空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了信号采集电路、空调，其中信号采集电路包括主控模块和至少一个信号采集模块，信号采集模块具有至少一条信号采集通道，信号采集通道接通时为工作状态、断开时为非工作状态，信号采集通道通过零欧姆电阻接通，每条信号采集通道用于传输其唯一对应的信号种类，所述信号采集模块中至多有一条所述信号采集通道处于工作状态，达到通过零欧姆电阻控制接入信号种类的目的，同时，本发明还可以通过信号采集芯片的片选引脚控制信号采集通道的通断，确定输入信号。与现有技术相比，本发明电路可复用，能够根据实际需求调节电路使用零欧姆电阻还是信号采集芯片，采用零欧姆电阻确定时不用连接信号采集芯片，节约了芯片的使用，大大降低了成本。

Description

信号采集电路、空调

技术领域

本发明涉及家电领域，尤其涉及信号采集电路、空调。

背景技术

对于各种输入信号的采集，通常是固定需求的,所以设计时针对固定需求有明确的规划;但对于通用板,往往需要满足各种不同需求,这就要求采集电路要以满足绝大多数需求为准,设计多路采集。但是实际应用中在需要采集信号并不多时,这时多路采集便是一种资源的浪费。例如，现有技术中要采集两种负载采集信号，但为了满足多需求时的标准，设计了多路采集，每路采集均设置一个信号采集芯片确定采集信号，这就导致了仅要采集的两路使用，其余不需要的部分连接，造成了很大程度上的资源浪费。

因此，如何设计一种信号采集电路、空调，能够节省采集资源，降低成本是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中采集信号不多时，多路采集时的资源浪费，本发明提出了信号采集电路、空调。

信号采集电路，包括：主控模块和与所述主控模块连接的至少一个信号采集模块，所述信号采集模块具有至少一条信号采集通道，所述信号采集通道接通时为工作状态、断开时非工作状态；所述信号采集通道通过零欧姆电阻接通。

进一步，所述信号采集模块中的每条所述信号采集通道用于传输其唯一对应的信号种类，并且所述信号采集模块中至多有一条所述信号采集通道处于工作状态。

进一步，所述主控模块包括主芯片和与所述主芯片连接的用于扩展主芯片引脚的扩展芯片，所述扩展芯片具有一根输出引脚的一端连接主芯片，具有多输入引脚的一端连接信号采集模块。

进一步，所述信号采集通道通过零欧姆电阻接通后，负载信号依次通过信号采集模块、扩展芯片、传输给主芯片。

进一步，所述信号采集模块还包括与零欧姆电阻并联的信号采集芯片，所述信号采集芯片具有至少一条集成采集通道，所述主控模块向所述信号采集芯片发送控制信号以切换所述集成采集通道的通断。

进一步，所述信号采集芯片的至少一根集成采集通道与至少一条信号采集通道一一对应连接。

进一步，所述信号采集芯片还具有至少一条与主芯片直接连接的片选引脚。

进一步，所述信号采集模块仅包括所述信号采集芯片和所述零欧姆电阻中至多一种。

本发明还提出一种空调，采用上述信号采集电路。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

1、能够通过零欧姆电阻控制信号采集通道的通断，从而确定接收信号种类，节省了芯片的使用，大大降低了成本。

2、电路可复用，在本发明电路的基础上，既能采用零欧姆电阻采集又可以通过信号采集芯片实现，灵活切换。

3、PCB布局模拟开关芯片与零欧电阻正反面相对应，不占用PCB空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明信号采集电路其中一路示意图；

图2为本发明信号采集电路接入零欧姆电阻采集多路信号的连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

请参考图1为本发明信号采集电路其中一路示意图，图1中为了方便理解，零欧姆电阻和信号采集芯片U1同时接入电路，实际上只需接入其中一种即可，若同时接入零欧姆电阻和信号采集芯片U1会导致信号采集芯片U1短路。其中，采用信号采集芯片U1采集信号是对于信号种类较为复杂的情况，对于简单电路，电路采用零欧姆电阻，不用连接信号采集芯片U1，节省了芯片的使用，降低了成本。

如图1可以发现，本发明信号采集电路主要包括2个部分，主控模块和与主控模块相连的信号采集模块，图1为1路信号采集电路的情况，在实际采集时，往往有种信号，其通过信号采集模块与主控模块相连，根据实际负载数量，设置相应数量的信号采集模块，其中，信号采集模块有至少一条信号采集通道，其根据采集负载信号的种类确定，如图1中负载信号为4种（图1仅标注一路的情况，其有多个负载，对应4种信号种类），分别为信号种类1、信号种类2、信号种类3、信号种类4，对应的信号采集通道也有4条，其与4种信号种类一一对应，每条信号采集通道用于传输其唯一对应的信号种类。负载采集模块还包括信号采集芯片U1以及零欧姆电阻，两者并联后与信号采集通道连接。

主控模块包括主芯片U1和与主芯片U1连接的扩展芯片U2，主芯片U1用于接收负载信号以及控制各个模块运行，与其连接的扩展芯片U2用于解决主芯片引脚不足的问题，其中扩展芯片U2的一端有多个输入引脚，其分别与多个信号采集通道一一连接，具有一个输出引脚的另一端与主芯片MCU连接，通过扩展芯片可以实现从多个输入引脚接收到多个信号种类，然后通过输出引脚传输给主芯片MCU。信号采集通道一边分别与扩展芯片U2的多个输入引脚连接，另一边分别连接零欧姆电阻或信号采集芯片U1，其有两种工作状态，当信号采集通道接通时为工作状态，断开时为非工作状态。零欧姆电阻和信号采集芯片均用于控制信号采集通道的通断，根据负载信号种类确定其信号采集通道哪里开启，其余的信号采集通道全部断开。其中，由于一个负载信号对应一个信号种类，每个信号采集模块接入一个信号时，对应的，仅一条信号采集通道接通用于确定该负载信号种类，其余断开，即电路至多有一条信号采集通道处于工作状态。

如图1所示，信号采集通道有4条，分别对应信号种类1、信号种类2、信号种类3、信号种类4，其中，负载采集信号是4种信号中的一种。当负载采集信号是信号种类2时，将信号采集模块中信号种类2对应一路的零欧姆电阻装配，其余与信号种类不对应的三路不装配零欧姆电阻，由于不装配欧姆电阻，剩余三路处于断路状态，不会接收信号，此时，负载信号通过信号采集模块，进入到信号采集通道信号种类2对应的一路，然后传输到扩展芯片U2，通过扩展芯片U2传递到主芯片MCU上。其中，信号采集通道4条对应4种信号种类设置，当实际采集的信号种类为多种，如8种时，需相应的设置8条信号采集通道，然后确认采集种类后，在对应的信号采集模块中连接上相应的零欧姆电阻使该路信号采集通道连通，从而接收该路信号。

由于实际信号采集时往往针对多个负载进行采集，下面对多负载情况进行说明。如图2所示，当负载为多个时，对应的信号采集模块也为多个，分别用于确定不同负载的信号种类。具体的，当负载采集信号为4种时，先确定其有几个信号种类，假设其有4种信号种类，则相应设置4条信号采集通道。然后设置4个信号采集模块，每个信号采集模块都有4条信号采集通道，每条对应一种信号种类。然后4个负载分别连接4个信号采集模块，每个具体连接方式与采集1个负载采集信号时相同，一条信号采集通道对应唯一一种负载信号，用来确定该信号采集模块所接收的信号种类。如当4个负载分别为4个信号种类，负载1为信号种类1、负载2为信号种类2、负载3为信号种类3、负载4为信号种类4时，负载1连接的信号采集模块中对应信号种类1的一路零欧姆电阻装配，其余不装配；负载2连接的信号采集模块中对应信号种类2的一路零欧姆电阻装配，其余不装配；负载3连接的信号采集模块中对应信号种类3的一路零欧姆电阻装配，其余不装配；负载4连接的信号采集模块中对应信号种类4的一路零欧姆电阻装配，其余不装配，这样4个信号采集通道可以分别采集到4个负载的4种信号，然后再经信号采集通道后连接到扩展芯片，扩展芯片接收到信号后，传递给主芯片MCU，即通过零欧姆电阻确定信号采集通道的通断，分别确定每个信号采集模块中的一路信号采集通道接通，从而确定接收4种不同种类的信号，节省了控制芯片的使用，降低了成本。对于多个负载，如6、8个负载等，按上述4个负载的情况做相应调整即可。

本发明信号采集电路还有另一种工作状态，即装配控制芯片的对电路信号进行片选采集。当装配信号采集芯片U1时，零欧姆电阻不装配(若装配零欧姆电阻，会导致信号采集芯片U1短路），下面先对一个负载时的情况进行说明。如图1所示，电路包括主控模块、信号采集模块，其中，主控模块分别包括主芯片MCU、扩展芯片U2，其连接和作用均与接入零欧姆电阻时相同，在此不做赘述。信号采集模块包括至少一条信号采集通道，信号采集芯片U1具有至少一条集成采集通道，其分别与至少一条信号采集通道一一对应连接，信号采集芯片U1具有一根引脚的另一端与负载连接，用于接收负载信号。信号采集通道一端与至少一条集成采集通道一一对应连接，另一端分别与扩展芯片U2的多个输入引脚连接。其中，信号采集芯片U1还具有至少一条片选引脚，其与主芯片MCU直接连接。

图1中为信号种类为4种时的情况，负载采集信号为4种信号中的一种，信号采集通道相应的设置4条，分别对应4种不同的信号种类。与之对应的，信号采集芯片U1有4条集成采集通道，其分别与4条信号采集通道一一对应连接，通过控制集成采集通道的通断，可以控制信号采集通道的通断。同时，对应4条集成采集通道，信号采集芯片U1还有2条片选引脚，其与主芯片MCU直接连接。这里信号采集芯片U1以DG409芯片为例，其有两个片选引脚A0、A1，并与主芯片MCU相连，通过接收主芯片MCU的高低电平组合，控制集成采集通道的开断，其片选引脚的输入电平组合00、01、10、11分别代表集成采集通道1-4的打开。如当负载采集信号为信号种类2时，片选引脚接收到主芯片的电平组合10，此时对应信号种类2的一路集成采集通道打开，其余的断开，信号采集通道接收到信号种类2，然后传输到扩展芯片U2上，再传输到主芯片MCU。

当采集多个负载的信号时，同样以4个负载采集信号为例进行说明，与连接零欧姆电阻时相同，信号采集模块也有4个，每个信号采集模块包括4条信号采集通道，分别对应信号种类1、信号种类2、信号种类3、信号种类4，每个信号采集模块还包括一个信号采集芯片U1，信号采集芯片U1有4个集成采集通道，分别与每个信号采集模块中的4条信号采集通道一一对应连接，对应4条集成采集通道，信号采集芯片U1还有2个片选引脚，其与主芯片MCU直接连接，具体的，每个信号采集芯片均有两个片选引脚，其连接于主芯片MCU上，当4个负载分别为信号种类1、信号种类2、信号种类3、信号种类4时，与信号种类1相连的信号采集芯片的片选引脚接收到主芯片MCU高低电平组合00；与信号种类2相连的信号采集芯片的片选引脚接收到主芯片MCU高低电平组合01；与信号种类3相连的信号采集芯片的片选引脚接收到主芯片MCU高低电平组合10；与信号种类4相连的信号采集芯片的片选引脚接收到主芯片MCU高低电平组合11，4个控制芯片接收到不同的电平组合后，分别使其代表的集成采集通道打开，其余的断开，从而使得与其连接的信号采集通道打开，各个负载信号分别通过信号采集芯片，进入与之对应的信号种类的一路信号采集通道中，再由信号采集通道传输到扩展芯片，最后传输到主芯片MCU中。当信号种类并非4种时，片选引脚需做相应改变，如当信号种类为8种时，片选引脚需要相应设置3个，其电平组合000、001、010、011、100、101、110、111分别对应信号种类1、信号种类2、信号种类3、信号种类4、信号种类5、信号种类6、信号种类7、信号种类8，具体片选方法以及采集方法与4路时相同，在此不做赘述。

这里需要说明，接零欧姆电阻和信号采集芯片U1分别为本申请信号采集电路的两种不同工作状态，根据图1可以看出，本申请信号采集电路可以分别连接零欧姆电阻或控制芯片U1，本领域技术人员在设置PCB布局时，可以将其设置在PCB板同一面或者不同面，根据实际需要可以调节，PCB空间多时可以设置在同一面，当PCB空间不足时，设置在不同面时可以节省PCB空间。

根据实际需求不同，本申请信号采集电路可以切换不同的工作状态，如电路较为复杂，负载信号种类并不固定时，如果采用零欧姆电阻，为确定信号种类，需相应调节零欧姆电阻接入的信号采集通道，操作会比较繁琐，此时可采用信号采集芯片确定接入信号种类；当电路较为简单，负载信号种类单一或者变化频率较低时，采用信号采集芯片确定接入信号种类，浪费电路控制资源，此时采用零欧姆电阻确定接入信号种类，不用再装配多余的控制芯片，节约了芯片的使用，在一定程度上降低了成本。

与现有技术相比，本申请信号采集电路，可以根据实际需求调节电路工作状态，灵活切换，在电路较为简单的时候使用零欧姆电阻代替控制芯片，节约了芯片的实用，降低了电路的使用成本。

本申请还提出了一种空调，所述空调采用上述信号采集电路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.信号采集电路，包括：主控模块和与所述主控模块连接的至少一个信号采集模块，所述信号采集模块具有至少一条信号采集通道，所述信号采集通道接通时为工作状态、断开时为非工作状态，其特征在于，所述信号采集模块还包括至少一个零欧姆电阻和与所述零欧姆电阻并联的信号采集芯片，所述信号采集模块仅接入所述信号采集芯片和所述零欧姆电阻中至多一种导通所述信号采集通道。

2.根据权利要求1所述的信号采集电路，其特征在于，所述信号采集模块中的每条所述信号采集通道用于传输其唯一对应的信号种类，并且所述信号采集模块中至多有一条所述信号采集通道处于工作状态。

3.根据权利要求1所述的信号采集电路，其特征在于，所述主控模块包括主芯片和与所述主芯片连接的用于扩展主芯片引脚的扩展芯片，所述扩展芯片具有一根输出引脚的一端连接主芯片，具有多输入引脚的一端连接信号采集模块。

4.根据权利要求1所述的信号采集电路，其特征在于，所述信号采集通道通过零欧姆电阻接通后，负载信号依次通过信号采集模块、扩展芯片、传输给主芯片。

5.根据权利要求1所述的信号采集电路，其特征在于，所述信号采集芯片具有至少一条集成采集通道，所述主控模块向所述信号采集芯片发送控制信号以切换所述集成采集通道的通断。

6.根据权利要求5所述的信号采集电路，其特征在于，所述信号采集芯片的至少一根集成采集通道与至少一条信号采集通道一一对应连接。

7.根据权利要求5所述的信号采集电路，其特征在于，所述信号采集芯片还具有至少一条与主芯片直接连接的片选引脚。

8.空调，其特征在于，所述空调采用如权利要求1-7任意一项权利要求所述的信号采集电路。

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