CN114488902A - 一种单片机io口的复用方法、电路及产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单片机IO口的复用方法、电路及产品,其方法包括:在产品上电前,设置产品中单片机的IO口为输入模式;获取测试指令;判断在输入模式中对应的IO口是否获取到测试指令;若是,则控制产品进入测试模式,并设置对应IO口为通信模式;判断通信模式中的IO口是否完成通信;若是,则控制产品退出测试模式,并进入正常模式。其电路包括:控制电路,包括第一电源接入端、测试指令传输端和第一接地端,第一电源接入端用于与3V电源电性连接,接地端接地,测试指令传输端用于与单片机的IO口电性连接,单片机的IO口用于与外部设备电性连接,当产品进入测试模式时与外部设备进行通信。本申请具有增加单片机控制的产品的功能且降低成本的效果。
Description
技术领域
本发明涉及单片机电路的领域,尤其是涉及一种单片机IO口的复用方法、电路及产品。
背景技术
一般的,大多数电子产品和电子设备中设置有不同的单片机,大部分的单片机用于实现控制的作用。
相关技术中,在单片机控制的产品中,厂商需要基于单片机的型号或类型,进行单片机选型,选型过程中都需要考虑单片机的IO口资源是否足够,即单片机的IO口数量是否足够。一般地,当单片机的IO口资源有限时,需要减少单片机的外围电路,或者重新选择IO口资源更多的单片机。由于单片机控制的设备或产品在出厂前需要进行测试,产品设计有测试模式和正常模式,生产结束后,在单片机控制的产品上电前,控制产品进入测试模式,需要通过IO口与外部设备通信,进而完成测试。
针对相关技术,发明人认为测试模式的选择和工作需要对应的IO口支持,易于导致IO口资源不足,若减少单片机的外围电路,则导致需要做功能取舍,若重新选择IO口资源更多的单片机,则导致成本提高,造成了单片机控制的产品的功能较少和单片机控制的产品成本较高的缺陷。
发明内容
为了增加单片机控制的产品的功能且降低成本,本申请公开了一种单片机IO口的复用方法、电路及产品。
第一方面,本申请公开一种单片机IO口的复用方法,采用如下的技术方案:
一种单片机IO口的复用方法,包括:
在产品上电前,设置产品中单片机的IO口为输入模式;
获取测试指令;
判断在输入模式中对应的IO口是否获取到测试指令;
若是,则控制产品进入测试模式,并设置对应IO口为通信模式,用于将测试信息通信至外部设备;
判断通信模式中的IO口是否完成通信;
若是,则控制产品退出测试模式,并进入正常模式,用于供用户使用。
通过采用上述技术方案,出厂检测时,当单片机获得测试指令,即可使得产品进入测试模式,通信完成后,单片机立刻控制产品进入正常模式,实现了单个IO口完成产品测试模式和正常模式的选择,有利于无需更换IO口资源更多的单片机,也有利于无需减少产品功能,保证产品的正常可靠使用,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
可选的,所述若是,则控制产品退出测试模式,并进入正常模式,用于供用户使用,之后还包括:
获取功能变换指令;
判断是否成功获取功能变换指令;若是,则根据功能变换指令,生成对应的设置方案;
基于对应的设置方案,设置单片机对应的IO口。
通过采用上述技术方案,若获取到功能变换指令,则根据功能变换指令,生成对应的设置方案并设置单片机对应的IO口,进一步增加复用情况,实现了单个IO口完成更多的功能,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
可选的,所述判断在输入模式中对应的IO口是否获取到测试指令,包括:
在预设时间内持续读取对应的IO口的电平信息;
判断对应的IO口的电平信息是否为高定平;
若是,则判定为在输入模式中对应的IO口获取到测试指令;
若否,则判定为在输入模式中对应的IO口未获取到测试指令。
通过采用上述技术方案,有利于更稳定地实现对测试指令的判断。
可选的,所述判断是否成功获取功能变换指令;若是,则根据功能变换指令,生成对应的设置方案,包括:
持续获取功能变换指令;
根据预设的功能变换指令对照信息,判断是否成功获取功能变换指令;
若所获取的功能变换指令与预设的功能变换指令对照信息适配,则判定为成功获取功能变换指令;
根据对应的功能变换指令,在预设的功能变换指令匹配信息中,匹配出对应的设置方案。
通过采用上述技术方案,预设的功能变换指令对照信息的设置有利于验证功能变换指令是否正确,且判断是否成功获取功能变换指令,再根据预设的功能变换指令匹配信息,匹配出对应的设置方案,从而提高了生成设置方案的准确性和效率。
第二方面,本申请公开一种单片机IO口的复用电路,采用如下的技术方案:
一种单片机IO口的复用电路,包括:
控制电路,包括第一电源接入端、测试指令传输端和第一接地端,所述第一电源接入端用于与3V电源电性连接,所述接地端接地,所述测试指令传输端用于与单片机的IO口电性连接,用于发送测试指令至单片机的IO口,所述单片机的IO口用于与外部设备电性连接,当产品进入测试模式时与外部设备进行通信。
通过采用上述技术方案,控制电路产生并传输测试指令,通过测试指令传输端将测试指令传输到单片机对应的IO口,进而单片机则控制产品进入测试模式,然后单片机对应的IO口被设置为通信模式,进而与外部设备进行通信,当通信完成后,单片机进一步控制产品进入正常模式,从而实现了单个IO口完成产品测试模式和正常模式的选择,有利于无需更换IO口资源更多的单片机,也有利于无需减少产品功能,保证产品的正常可靠使用,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
可选的,所述一种单片机IO口的复用电路还包括:
受控电路,包括受控端、第二电源接入端和第二接地端,所述受控端与所述单片机的IO口电性连接,所述第二接地端接地;
受控元件,包括输入端和输出端,所述输入端与3V电源电性连接,所述输出端与第二电源接入端电性连接。
通过采用上述技术方案,基于对应的设置方案,设置单片机对应的IO口之后,单片机对应的IO口通过控制受控电路,进而控制受控元件,实现更多的功能,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
可选的,所述控制电路包括按键开关KEY和第一电阻器R1,所述按键开关KEY其中一端与3V电源电性连接,所述按键开关KEY的另一端与第一电阻器R1的其中一端电性连接,所述第一电阻器R1的另一端与所述单片机的IO口电性连接,所述按键开关KEY和第一电阻器R1之间电性连接有第二电阻器R2和电容器C1,所述第二电阻器R2和电容器C1均接地。
通过采用上述技术方案,按动按键开关KEY时产生测试指令,即单片机对应的IO口为高电平,则使得单片机控制产品进入测试模式,单片机对应的IO口变为通信模式,与外部设备通信,通信完成后单片机控制产品进入正常模式,从而更好地实现了单个IO口完成产品测试模式和正常模式的选择,有利于无需更换IO口资源更多的单片机,也有利于无需减少产品功能,保证产品的正常可靠使用,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
可选的,所述受控电路包括第三电阻器R3,所述受控元件包括热敏电阻RT1,所述第三电阻器R3其中一端与所述单片机的IO口电性连接,所述第三电阻器R3另一端与热敏电阻RT1其中一端、所述单片机的adc端口电性连接,所述热敏电阻RT1另一端接地。
通过采用上述技术方案,当单片机获取功能变换指令时,对应地将单片机对应的IO口设置为输出高电平,进而为第三电阻器R3和热敏电阻RT1供电,进而单片机的adc端口采集到对应的电压,进而分析出对应的温度,实现检测温度的功能,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
可选的,所述受控电路包括第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6和三极管Q1,所述受控元件的输出端与第四电阻器R4的其中一端电性连接,所述第四电阻器R4的另一端与三极管Q1的集电极电性连接,所述三极管Q1的发射极与第六电阻器R6的其中一端电性连接且接地,所述三极管Q1的基极与第六电阻器R6的另一端、第五电阻器R5的其中一端电性连接,所述第五电阻器R5的另一端与所述单片机的IO口电性连接。
通过采用上述技术方案,当单片机获取功能变换指令时,对应地将单片机对应的IO口设置为输出高电平,进而控制三极管Q1导通,实现控制受控元件开关的功能,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
第三方面,本申请公开一种单片机控制的产品,采用如下的技术方案:
一种单片机控制的产品,应用有如上述任一种单片机IO口的复用电路。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1. 出厂检测时,当单片机获得测试指令,即可使得产品进入测试模式,通信完成后,单片机立刻控制产品进入正常模式,实现了单个IO口完成产品测试模式和正常模式的选择,有利于无需更换IO口资源更多的单片机,也有利于无需减少产品功能,保证产品的正常可靠使用,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
2. 控制电路产生并传输测试指令,通过测试指令传输端将测试指令传输到单片机对应的IO口,进而单片机则控制产品进入测试模式,然后单片机对应的IO口被设置为通信模式,进而与外部设备进行通信,当通信完成后,单片机进一步控制产品进入正常模式,从而实现了单个IO口完成产品测试模式和正常模式的选择,有利于无需更换IO口资源更多的单片机,也有利于无需减少产品功能,保证产品的正常可靠使用,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
3. 当单片机获取功能变换指令时,对应地将单片机对应的IO口设置为输出高电平,进而为第三电阻器R3和热敏电阻RT1供电,进而单片机的adc端口采集到对应的电压,进而分析出对应的温度,实现检测温度的功能,从而增加单片机控制的产品的功能且降低成本。
附图说明
图1是本申请其中一个实施例中一种单片机IO口的复用方法的方法流程图。
图2是本申请其中一个实施例中一种单片机IO口的复用电路的电路连接示意图。
图3是本申请其中一个实施例中受控电路和受控元件的电路连接示意图。
图4是本申请另一个实施例中受控电路和受控元件的电路连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
实施例1
参照图1,本实施例公开一种单片机IO口的复用方法。一种单片机IO口的复用方法,包括:
S1,在产品上电前,设置产品中单片机的IO口为输入模式。
具体的,在单片机的程序设置中,单片机对应的IO口为输入模式,用于接收电信号。
需要注意的是,本申请中单片机的IO口是指单片机上的同一个IO口。
S2,获取测试指令。
具体的,测试指令是指电信号,在本实施例中,测试指令是指高电平。在产品上电后,首先检测单片机IO口的复用电路的按键开关KEY是否按下,即单片机对应的IO口的电平是否被拉高。
S3,判断在输入模式中对应的IO口是否获取到测试指令。
具体的,在预设时间内持续读取对应的IO口的电平信息;判断对应的IO口的电平信息是否为高定平;若是,则判定为在输入模式中对应的IO口获取到测试指令;若否,则判定为在输入模式中对应的IO口未获取到测试指令。
其中,预设时间由厂商设定,此处不作限定,在本实施例中可以是但不限于10秒、30秒和60秒等。
S4,若否,则控制产品进入正常模式。
具体的,若超过预设时间按键开关KEY仍未被按下,单片机的IO口的电平为低电平,则单片机直接控制产品进入正常模式。
S5,若是,则控制产品进入测试模式,并设置对应IO口为通信模式。
具体的,测试模式是指产品通过单片机将电路板信息发送至外部设备,通信模式用于将测试信息通信至外部设备。通信形式可以是但不限于单向脉冲通信。
S6,判断通信模式中的IO口是否完成通信。
S7,若是,则控制产品退出测试模式,并进入正常模式。
若判定为通信完成,则单片机控制产品退出测试模式并进入正常模式,用于供用户使用。
S8,获取功能变换指令。
功能变换指令可以是但不限于来自外部电路的输入,也可以是来自单片机内部程序的定时发送。
S9,判断是否成功获取功能变换指令;若是,则根据功能变换指令,生成对应的设置方案。
具体的,持续获取功能变换指令;根据预设的功能变换指令对照信息,判断是否成功获取功能变换指令;若所获取的功能变换指令与预设的功能变换指令对照信息适配,则判定为成功获取功能变换指令;根据对应的功能变换指令,在预设的功能变换指令匹配信息中,匹配出对应的设置方案。
其中,预设的功能变换指令对照信息包括预先设置于单片机程序中的各种功能变换指令,若获取的功能变换指令与预设的功能变换指令对照信息中的其中一个功能变换指令一致,则判定为成功获取。预设的功能变换指令匹配信息是指预先设置于单片机程序中的与各种功能变换指令一一对应的各个设置方案。
例如:预设的功能变换指令对照信息包括温度检测变换指令和灯光发射变换指令,获取的功能变换指令为温度检测变换指令,则判定为成功获取,预设的功能变换指令匹配信息包括:“温度检测变换指令,设置对应的IO口为输出高电平,启动单片机adc端口功能”和“灯光发射变换指令,设置对应的IO口为输出高电平”。
S10,基于对应的设置方案,设置单片机对应的IO口。
具体的,根据对应的设置方案,可以是但不限于将单片机对应的IO口设置为输出高电平和输出低电平等。
本实施例还公开一种单片机IO口的复用电路。
一种单片机IO口的复用电路,包括:
控制电路,包括第一电源接入端、测试指令传输端和第一接地端,第一电源接入端用于与3V电源电性连接,接地端接地,测试指令传输端用于与单片机的IO口电性连接,用于发送测试指令至单片机的IO口,单片机的IO口用于与外部设备电性连接,当产品进入测试模式时与外部设备进行通信。
为了与一种单片机IO口的复用方法更加适配,且在单片机根据功能变换指令,生成对应的设置方案并完成设置后,实现对应的IO口对外围电路进行控制,一种单片机IO口的复用电路还包括:
受控电路,包括受控端、第二电源接入端和第二接地端,受控端与单片机的IO口电性连接,第二接地端接地;
受控元件,包括输入端和输出端,输入端与3V电源电性连接,输出端与第二电源接入端电性连接。
具体的,参照图2,控制电路包括按键开关KEY和第一电阻器R1,按键开关KEY其中一端作为第一电源接入端与3V电源电性连接,按键开关KEY的另一端与第一电阻器R1的其中一端电性连接,第一电阻器R1的另一端作为测试指令传输端与单片机的IO口电性连接,按键开关KEY和第一电阻器R1之间电性连接有第二电阻器R2和电容器C1,第二电阻器R2和电容器C1均接地。
受控电路包括第三电阻器R3,受控元件包括热敏电阻RT1,第三电阻器R3其中一端与单片机的IO口电性连接,第三电阻器R3另一端与热敏电阻RT1其中一端、单片机的adc端口电性连接,热敏电阻RT1另一端接地。
其中,当单片机定时获取到温度检测变换指令或通过外围电路获取到温度检测变换指令时,单片机将对应的IO口设置为输出高电平,且单片机的adc端口启用,使得对应的IO口为第三电阻器R3和热敏电阻RT1供电,进而单片机的adc端口采集到对应的电压,单片机程序分析出对应的温度,实现温度检测。
实施例2
参照图3,本实施例与上述实施例1不同之处在于:受控电路包括第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6和三极管Q1,三极管Q1为增强型NPN三极管。受控元件的输出端与第四电阻器R4的其中一端电性连接,第四电阻器R4的另一端与三极管Q1的集电极电性连接,三极管Q1的发射极与第六电阻器R6的其中一端电性连接且接地,三极管Q1的基极与第六电阻器R6的另一端、第五电阻器R5的其中一端电性连接,第五电阻器R5的另一端与单片机的IO口电性连接。
具体的,受控元件为发光二极管D1,发光二极管D1的阳极与3V电源电性连接,发光二级管D1的阴极与第四电阻器R4远离三极管Q1的一端电性连接。
其中,当单片机定时获取到灯光发射变换指令或通过外围电路获取到灯光发射变换指令时,单片机将对应的IO口设置为输出高电平,使得三极管Q1导通,进而发光二极管D1发光,实现灯光发射。
实施例3
参照图4,本实施例与上述实施例2不同之处在于:受控元件为报警器,报警器包括正输入端和负输入端,第四电阻R4的其中一端与3V电源电性连接,第四电阻R4的另一端与报警器的正输入端、三极管Q1的集电极电性连接,报警器的负输入端接地。
当单片机定时获取到报警输出变换指令或通过外围电路获取到报警输出变换指令时,单片机将对应的IO口设置为输出高电平,使得三极管Q1导通,进而报警器报警,实现报警输出。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单片机IO口的复用方法,其特征在于,包括:
在产品上电前,设置产品中单片机的IO口为输入模式;
获取测试指令;
判断在输入模式中对应的IO口是否获取到测试指令;
若是,则控制产品进入测试模式,并设置对应IO口为通信模式,用于将测试信息通信至外部设备;
判断通信模式中的IO口是否完成通信;
若是,则控制产品退出测试模式,并进入正常模式,用于供用户使用。
2.根据权利要求1所述的一种单片机IO口的复用方法,其特征在于:所述若是,则控制产品退出测试模式,并进入正常模式,用于供用户使用,之后还包括:
获取功能变换指令;
判断是否成功获取功能变换指令;若是,则根据功能变换指令,生成对应的设置方案;
基于对应的设置方案,设置单片机对应的IO口。
3.根据权利要求1所述的一种单片机IO口的复用方法,其特征在于:所述判断在输入模式中对应的IO口是否获取到测试指令,包括:
在预设时间内持续读取对应的IO口的电平信息;
判断对应的IO口的电平信息是否为高定平;
若是,则判定为在输入模式中对应的IO口获取到测试指令;
若否,则判定为在输入模式中对应的IO口未获取到测试指令。
4.根据权利要求2所述的一种单片机IO口的复用方法,其特征在于:所述判断是否成功获取功能变换指令;若是,则根据功能变换指令,生成对应的设置方案,包括:
持续获取功能变换指令;
根据预设的功能变换指令对照信息,判断是否成功获取功能变换指令;
若所获取的功能变换指令与预设的功能变换指令对照信息适配,则判定为成功获取功能变换指令;
根据对应的功能变换指令,在预设的功能变换指令匹配信息中,匹配出对应的设置方案。
5.一种单片机IO口的复用电路,其特征在于,包括:
控制电路,包括第一电源接入端、测试指令传输端和第一接地端,所述第一电源接入端用于与3V电源电性连接,所述接地端接地,所述测试指令传输端用于与单片机的IO口电性连接,用于发送测试指令至单片机的IO口,所述单片机的IO口用于与外部设备电性连接,当产品进入测试模式时与外部设备进行通信。
6.根据权利要求5所述的一种单片机IO口的复用电路,其特征在于:所述一种单片机IO口的复用电路还包括:
受控电路,包括受控端、第二电源接入端和第二接地端,所述受控端与所述单片机的IO口电性连接,所述第二接地端接地;
受控元件,包括输入端和输出端,所述输入端与3V电源电性连接,所述输出端与第二电源接入端电性连接。
7.根据权利要求5所述的一种单片机IO口的复用电路,其特征在于:所述控制电路包括按键开关KEY和第一电阻器R1,所述按键开关KEY其中一端与3V电源电性连接,所述按键开关KEY的另一端与第一电阻器R1的其中一端电性连接,所述第一电阻器R1的另一端与所述单片机的IO口电性连接,所述按键开关KEY和第一电阻器R1之间电性连接有第二电阻器R2和电容器C1,所述第二电阻器R2和电容器C1均接地。
8.根据权利要求6所述的一种单片机IO口的复用电路,其特征在于:所述受控电路包括第三电阻器R3,所述受控元件包括热敏电阻RT1,所述第三电阻器R3其中一端与所述单片机的IO口电性连接,所述第三电阻器R3另一端与热敏电阻RT1其中一端、所述单片机的adc端口电性连接,所述热敏电阻RT1另一端接地。
9.根据权利要求6所述的一种单片机IO口的复用电路,其特征在于:所述受控电路包括第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6和三极管Q1,所述受控元件的输出端与第四电阻器R4的其中一端电性连接,所述第四电阻器R4的另一端与三极管Q1的集电极电性连接,所述三极管Q1的发射极与第六电阻器R6的其中一端电性连接且接地,所述三极管Q1的基极与第六电阻器R6的另一端、第五电阻器R5的其中一端电性连接,所述第五电阻器R5的另一端与所述单片机的IO口电性连接。
10.一种单片机控制的产品,其特征在于:应用有如权利要求5-9任一项所述的一种单片机IO口的复用电路。
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Denomination of invention: A method, circuit, and product for reusing the IO port of a microcontroller Effective date of registration: 20231030 Granted publication date: 20221025 Pledgee: Societe Generale Bank Limited by Share Ltd. Shenzhen branch Pledgor: SHENZHEN HEIMAN TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980062979 |