CN201215613Y - 芯片及处理盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种芯片及处理盒，芯片包括：一接地端，微控制器，微控制器的接地端子与接地端连接，微控制器包括至少一个I/O接口；一第一数据触点及一第二数据触点，且第一数据触点及第二数据触点通过外围电路与微控制器相连；外围电路包括与微控制器相连的调制电路；对微控制器供电的电源电路；芯片还包括一接地触点，接地触点与接地端连接。本实用新型的芯片具有工作稳定性好、生产成本低等优点。

Description

芯片及处理盒

技术领域

本实用新型涉及一种芯片及安装有这种芯片的处理盒，该处理盒用于向其所装入的激光打印机提供碳粉，该芯片用来和激光打印机进行通讯。

背景技术

激光打印机是一种常用的办公设备，其使用处理盒储存打印使用的碳粉，并通过储存在处理盒中的碳粉在打印介质上形成图像和文字。现有的处理盒大多设有一芯片，其安装在处理盒壳体上，并与激光打印机进行通讯，图1是现有一种芯片的电原理图。

由图1可见，现有的芯片包括一接地端25、第一数据触点33、第二数据触点34、微控制器20以及连接在微控制器20和第一数据触点33、第二数据触点34之间的外围电路。其中微控制器20具有两个I/O接口，分别是引脚IO1及引脚IO2。同时，微控制器20的接地端子GND与接地端25连接。

处理盒装入激光打印机时，第一数据触点33和第二数据触点34分别与激光打印机相应触点相连，其中第一数据触点33和第二数据触点34上的信号波形如图2所示，相对激光打印机的接地端，第一数据触点33上的信号为电压在5.2～5.5伏之间变化的电平信号，第二数据触点34上的信号为电压在0～1.8伏之间交替变化的高低电平信号。

芯片外围电路由电源电路、调制电路和分压电路组成，第一数据触点33的输入信号通过电源电路对微控制器20提供工作电压，电源电路包括电阻R1和电容C1，第一数据触点33的输入信号经电阻R1限流，电容C1储能后得到稳定的电压Vcc，电压Vcc为微控制器20提供工作电压。电阻R2一端接第二数据触点34，另一端接微控制器20的引脚IO2，电阻R3一端接第一数据触点33，另一端接微控制器20的引脚IO2。电阻R2和R3组成分压电路。调制电路由电阻R5、三极管Q1、电阻R4组成，电阻R5一端接第一数据触点33，另一端接三极管Q1的集电极，三极管Q1发射极接地，电阻R4一端接三极管Q1的基极，另一端接微控制器20的引脚IO1。微控制器20的引脚IO1输出调制信号，其通过控制三极管Q1的导通和截止来控制电阻R5的接入和断开，从而对引脚IO1的输出信号进行调制，调制后的信号作用在第一数据触点33信号上。

微控制器20接地端子GND接第二数据触点34，其中微控制器20内有一比较器21，比较器21的“-”端接微控制器引脚IO2，“+”端接微控制器内部提供的基准电压Vref，比较器21的输出端口ACO输出同步时钟信号。

在芯片工作过程中，比较器21采集分压电路上的电压并与微控制器20内部的基准电压Vref进行比较，选择适当的基准电压Vref后得到较稳定的时钟信号，但由于调制电路对第一数据触点33信号的影响，分压电路上的电压将受到影响，即输入微控制器引脚IO2的信号将发生波动，所以提取同步时钟信号对比较器21基准电压Vref的精确度要求较高，并且对分压电路中的电阻R2和R3的阻值精确度较严格，因而使得实际生产过程中芯片参数离散性较大、性能不够稳定，生产成本较高。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种能稳定工作的芯片；

本实用新型的另一目的是提供一种能稳定工作的处理盒。

为了实现上述主要目的，本实用新型提出了一种新的芯片，包括：一接地端，微控制器，其中微控制器的接地端子与接地端连接，微控制器包括至少一个I/O接口，一第一数据触点及一第二数据触点，且第一数据触点及第二数据触点通过外围电路与微控制器相连；外围电路包括与微控制器相连的调制电路以及对微控制器供电的电源电路；其中，芯片还包括一接地触点，接地触点与接地端相连接。

由上述方案可见，微控制器的同步时钟信号直接从第二数据触点与接地触点之间提取，相对于接地触点，第二数据触点输入的时钟信号稳定可靠，因此提取出来的同步时钟信号不会受到调制电路的干扰，微控制器能稳定工作。

并且，提取同步时钟信号的过程微控制器没有使用比较器，不需要高精度的基准电压和电阻，调制电路对时钟信号的影响可以消除，因此生产出来的芯片参数离散性较小，性能稳定，生产成本较低。

为实现上述的另一目的，本实用新型提供的处理盒，可拆卸地安装到激光打印机中，包括壳体，壳体围成容纳碳粉的腔体；设置在壳体内的感光鼓组件；安装在壳体上的芯片，芯片包括：一接地端；微控制器，微控制器的接地端子与接地端连接，微控制器具有至少一个I/O接口；一第一数据触点及一第二数据触点，第一数据触点及第二数据触点通过外围电路与微控制器相连；外围电路包括与微控制器相连的调制电路以及对微控制器供电的电源电路；芯片还包括一接地触点，接地触点连接在接地端和处理盒接地点之间。

由此可见，处理盒中的芯片增加了一接地触点，接地触点连接在接地端和处理盒接地点之间，处理盒接地点与激光打印机接地端连接，从而使得芯片接地端与激光打印机接地端等电位。这样，芯片直接从打印机接地端和第二数据触点之间提取同步时钟信号，相对于激光打印机接地端，从第二数据触点输入的时钟信号稳定可靠，因此提取出来的同步时钟信号不会受到调制电路的干扰，芯片能稳定工作。

并且，在提取同步时钟信号的过程，微控制器没有使用比较器，不需要高精度的基准电压和电阻，调制电路对同步时钟信号的影响可以消除，因此在实际生产过程中芯片参数离散性较小，生产成本较低，同时也提高了处理盒的工作稳定性。

附图说明

图1是现有芯片的电原理图；

图2是第一数据触点33信号波形和第二数据触点34信号波形图；

图3是本实用新型芯片第一实施例的电原理图；

图4是本实用新型芯片第二实施例的电原理图；

图5是本实用新型处理盒实施例的结构示意图；

图6是本实用新型芯片第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图对芯片实施例以及处理盒实施例进行详细说明。

图3是本实用新型芯片第一实施例的电原理图。由图3可见，本实施例由第一数据触点33、第二数据触点34、接地触点35、微控制器20以及芯片外围电路组成。在本实施例中，芯片的外围电路由电源电路和调制电路组成，外围电路与现有的芯片外围电路相同，在此不再赘述。

与现有芯片不同的是，本实施例增加了一接地触点35，接地触点35与芯片接地端25连接。芯片在使用过程中，接地触点35与处理盒接地点相连，处理盒接地点与激光打印机接地端连接，因此芯片接地端25和激光打印机接地端等电位。相对于激光打印机接地端，第二数据触点34的信号经过电阻R2限流后向引脚IO2输入稳定的方波信号，为微控制器20提供稳定的同步时钟信号，微控制器20在同步时钟信号的作用下进行数据调制和解调，从而在芯片与激光打印机之间进行通讯。

调制信号从微控制器20的引脚IO1输出，经电阻R4后控制三极管Q2的导通和截止，从而将调制信号调制到载波信号上。电阻R5是调制电阻，通过改变其阻值大小可以改变调制电路的调制深度。在进行调制过程中，微控制器20可以根据输入的同步时钟信号控制调制过程，当同步时钟信号为低电平时，对引脚IO1的输出信号进行调制，而在同步时钟信号为高电平时，不对引脚IO1的输出信号进行调制，从而减小功耗。

与现有的芯片相比，本实施例的同步时钟信号由第二数据触点34输入的方波信号提供，相对于激光打印机接地端，输入的方波信号经过电阻R2限流后从引脚IO2输入微控制器20，为微控制器20提供稳定的同步时钟信号，微控制器20在同步时钟信号的作用下对数据进行调制和解调，从而在芯片与激光打印机之间进行通讯。

相对于激光打印机接地端，第二数据触点34输入的同步时钟信号稳定可靠，并且，没有从第一数据触点33输入的信号中提取同步时钟信号，因此，调制电路不会对同步时钟信号造成影响，微控制器20的同步时钟信号也保持稳定，芯片能够稳定工作。

同时，由于本实施例中没有使用比较器和分压电阻，即不需要精确的基准电压Vref和电阻值，因而实际生产出的芯片技术参数离散性较小，性能一致性较好，生产成本低。

参见图4，是本实用新型芯片第二实施例电原理图。与第一实施例相比，第二实施例中外围电路增加了调制控制电路，调制控制电路由三极管Q2和电阻R3组成，三极管Q2集电极接三极管Q1的基极，三极管Q2发射极与接地端25连接，电阻R3一端接三极管Q2的基极，另一端接微控制器20的引脚IO2。第二数据触点34通过电阻R2连接到微控制器引脚IO2。

芯片在工作过程中，接地触点35与处理盒接地点相连，处理盒接地点与激光打印机接地端连接，因此芯片接地端25和激光打印机接地端等电位。方波信号从第二数据触点34接入微控制器20，作为微控制器20进行数据解调和数据调制的同步时钟。调制信号从微控制器20的引脚IO1输出，经电阻R4后控制三极管Q1的截止和导通，从而将调制信号调制到载波信号上。电阻R5是调制电阻，通过改变其阻值大小可以改变调制电路的调制深度，控制三极管Q1导通和截止还有三极管Q2。当第二数据触点34输入的同步时钟信号为高电平时，三极管Q2导通，三极管Q2集电极为低电平，从而三极管Q1截止，不对引脚IO1的输出信号进行调制。当同步时钟信号为低电平时，三极管Q2截止，三极管Q1的状态只受微控制器20的引脚IO1控制，调制电路对引脚IO1的输出信号进行调制，从而减小功耗。

与现有的芯片相比，本实施例的同步时钟信号由第二数据触点34输入的时钟信号提供，相对于激光打印机接地端，第二数据触点34输入的方波信号稳定可靠，并且没有从第一数据触点33输入的信号中提取同步时钟信号，因此调制电路不会对同步时钟信号造成影响，微控制器的同步时钟信号也保持稳定，芯片能够稳定工作。

同时，由于本实施例中没有使用比较器和分压电阻，即不需要精确的基准电压和电阻值，因而实际生产出的芯片技术参数离散性较小，性能一致性较好，生产成本低。

参见图5和图6，图5是本实用新型处理盒实施例的结构示意图，图6是本实用新型芯片第二实施例的结构示意图，图6(a)为芯片前视图，图6(b)为芯片后视图，且图6(b)中未示出芯片外围电路。处理盒包括容纳碳粉的壳体10，在壳体内至少设有用来形成静电潜像的感光鼓组件，芯片30安装在壳体10上，在本实施例中，处理盒接地点为感光鼓组件的接地端14。芯片30有第一数据触点33、第二数据触点34和接地触点35，接地触点35和第一数据触点33、第二数据触点34分别位于芯片30相对的两个壁上。芯片安装座11位于处理盒壳体上，芯片安装座11上有一电极12，在将芯片30安装芯片安装座11上时，电极12与接地触点35相接触，电极12在处理盒内部通过一导线13与感光鼓组件的接地端14相连。

处理盒装入打印机时，感光鼓组件的接地端14与激光打印机接地端相连，芯片接地触点35与激光打印机接地端接通，芯片接地端25和打印机接地端等电位。从第二数据触点34输入稳定的方波信号为微控制器20提供同步时钟信号，微控制器20在同步时钟信号的作用下进行数据调制和解调，从而在芯片和打印机之间进行通讯。

与现有的处理盒相比，本实施例的芯片同步时钟信号稳定，芯片能稳定工作，且芯片不需要提供高精度的基准电压和电阻，因而实际生产出的芯片技术参数离散性较小，性能一致性较好，生产成本低，同时也提高了处理盒的工作稳定性，降低了处理盒的生产成本。

当本实施例的芯片安装在不具有感光鼓的显影盒上时，接地触点将与显影盒上的其它接地点相连，也能取得本实用新型的技术效果。本实用新型芯片中使用的三极管均可以使用对应的场效应管(FET)来替代，接地触点可以与第一数据触点及第二数据触点位于相同的侧壁上。

本实用新型不限于上述实施例，在不脱离本实用新型主要范围和构思的情况下，可以有多种其它的变形、改变和更替都包含在权利要求书所述的范围之内。

Claims (7)

1、芯片，包括

一接地端；

微控制器，所述微控制器的接地端子与所述接地端连接，所述微控制器具有至少一个I/O接口；

一第一数据触点及一第二数据触点，所述第一数据触点及第二数据触点通过外围电路与微控制器相连；

所述外围电路包括

与微控制器连接的调制电路；

向微控制器供电的电源电路；

其特征在于：

所述芯片还包括一接地触点，所述接地触点与所述接地端连接。

2、根据权利要求1所述的芯片，其特征在于：

所述外围电路还包括连接在第二数据触点与调制电路之间的调制控制电路。

3、根据权利要求2所述的芯片，其特征在于：

所述调制控制电路包括三极管Q2及电阻R3；

三极管Q2集电极接调制电路，发射极与所述接地端相连，电阻R3一端接三极管Q2的基极，另一端接微控制器的所述I/O接口。

4、处理盒，包括

壳体，所述壳体围成容纳碳粉的腔体；

设置在壳体内的感光鼓组件；

安装在所述壳体上的芯片，所述芯片包括：

一接地端；

微控制器，所述微控制器的接地端子与所述接地端连接，所述微控制器具有至少一个I/O接口；

一第一数据触点及一第二数据触点，所述第一数据触点及第二数据触点通过外围电路与所述微控制器相连；

所述外围电路包括

与微控制器相连的调制电路；

向微控制器供电的电源电路；

其特征在于：

所述芯片还包括一接地触点，所述接地触点连接在所述接地端和处理盒接地点之间。

5、根据权利要求4所述的处理盒，其特征在于：

所述处理盒接地点设置在所述感光鼓组件一轴向端。

6、根据权利要求4或5所述的处理盒，其特征在于：

所述外围电路还包括连接在所述第二数据触点和调制电路之间的调制控制电路。

7、根据权利要求6所述的处理盒，其特征在于：

所述调制控制电路包括三极管Q2和电阻R3，三极管Q2集电极接调制电路，发射极接所述接地端，电阻R3一端接三极管Q2的基极，另一端接微控制器的所述I/O接口。

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