CN202221990U

CN202221990U - 一种断路器用编码电路

Info

Publication number: CN202221990U
Application number: CN2011202682651U
Authority: CN
Inventors: 孙伟锋; 奚慎云; 张晓霞; 管瑞良; 潘振克; 殷建强
Original assignee: Changshu Switchgear Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Changshu Switchgear Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2021-07-27

Abstract

本实用新型公开了一种断路器用编码电路，属于低压电器技术领域。该编码电路包括微处理器以及多个编码开关；所述编码电路还包括与每一个编码开关中的编码引脚数相同数量的节点，以及用于选择要读取的编码开关的片选电路；每个节点均与微处理器的一个I/O端口对应连接；每个编码开关的相应编码引脚分别与一个防反二极管串联后与一个对应的节点连接；微处理器通过片选电路选择相应的编码开关，并读取其编码值。本实用新型通过将微处理器的I/O端口复用，并采用片选电路对编码开关进行动态扫描，大幅节省了I/O口线的占用，且电路简单、功耗小，有效的降低了成本。

Description

一种断路器用编码电路

技术领域

本实用新型涉及断路器，尤其涉及一种断路器用编码电路，属于低压电器技术领域。

背景技术

传统断路器控制器功能简单，设定电路简单，采用编码开关的方式时，用到的编码开关个数很少，编码开关的各编码引脚直接与微处理器的I/O口连接，也能满足需求。随着断路器向智能化、小型化、多功能化方向发展，较少个数的编码开关已经不能满足设定电路的要求，编码开关需要增加。如果采用传统的编码开关与微处理器直接连接的方式，则每增加一个编码开关，占用的I/O口线势必增加，由此带来的是PCB板占用面积增大，布线难度增加，制造成本上涨。同时由于多个编码开关同时与微处理器接通，各个I/O口均处于工作状态，功耗大大增加。微处理器引脚数有限，编码开关增多，必然采用引脚更多的微处理器，这样势必又会造成成本的增加。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于解决现有断路器编码电路所存在的微处理器有限的引脚数与日益增加的编码开关数量之间的矛盾，提供一种断路器用编码电路，在编码开关较多的情况下，占用的微控制器I/O口更少。

本实用新型采用以下技术方案：

一种断路器用编码电路，包括微处理器以及多个编码开关，所述编码电路还包括与每一个编码开关中的编码引脚数相同数量的节点，以及用于选择要读取的编码开关的片选电路；每个节点均与微处理器的一个I/O端口对应连接；每个编码开关的相应编码引脚分别与一个防反二极管串联后与一个对应的节点连接；微处理器通过片选电路选择相应的编码开关，并读取其编码值。

所述片选电路可以采用将各编码开关的公共端引脚与微处理器的多个I/O端口一一对应连接的方式，但当编码开关数量较多时，这种方式仍需占用较多的I/O端口，为此，本实用新型进一步采用以下技术方案：所述片选电路包括至少一个译码器，译码器的各地址端引脚分别与所述微处理器的一个I/O端口连接，译码器的各输出端引脚分别与一个编码开关的公共端引脚连接。

优选地，所述编码开关为二进制编码开关，尤其是旋转式编码开关或DIP开关。

本实用新型通过将微处理器的I/O端口复用，每一个复用的I/O端口同时与多个相同编码开关的相应编码引脚连接；并采用片选电路，由微处理器提供片选信号，每次选取一个编码开关读取。大幅节省了I/O口线的占用，且电路简单、功耗小，有效的降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的一个具体实施方式。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

以带3位编码开关为例，本实用新型包括微处理器U1，编码开关S0、S1、S2，防反二极管D1～D12，以及译码器N1。本具体实施方式中，编码开关S0、S1、S2采用最常用的8421二进制编码开关，译码器采用3-8译码器74HC138。微处理器U1的输出端口IO2、IO1、IO0输出3路信号至译码器N1的地址端引脚A2、A1、A0，译码器N1的输出对应于输入的3路地址端的信号。当输入到A2、A1、A0的信号电平分别为0、0、0时（0代表低电平、1代表高电平），译码器N1的输出端引脚Y0为低电平，当输入到A2、A1、A0的信号电平分别为0、0、1时，译码器N1的输出端引脚Y1为低电平，当输入到A2、A1、A0的信号电平分别为0、1、0时，译码器N1的输出端引脚Y2为低电平，以此类推，当输入到A2、A1、A0的信号电平分别为1、1、1时，译码器N1的输出端引脚Y7为低电平，也就是说将输入到A2、A1、A0的不同的2进制数组合编译为对应的8路独立的输出，在同一时刻，只有一路输出为低电平，其它的7路为高电平。若微处理器U1要读取S0编码开关的编码值时，则输出能选中S0编码开关的片选信号至译码器的A2、A1、A0地址端，由译码器N1输出对应的信号Y0，选中S0，使S0编码开关的公共端引脚C为低电平，同时微处理器U1通过读取输入端口IO6、IO5、IO4、IO3的电平来得到编码开关的编码值，输入端口IO6、IO5、IO4、IO3分别对应于编码开关的2进制编码引脚8、4、2、1。编码开关的各编码引脚根据与公共端C是否连通，对应于编码开关每一编码引脚的电平也有0、1二种状态，4只编码引脚共有16种编码状态，也就是对应编码开关的16个编码值，每一编码值和每一编码状态一一对应。如果定义和公共端C连通为0，不连通为1，假设编码开关的编码值为0时，则编码引脚8、4、2、1对应的信号为1、1、1、1，假设编码开关的编码值1时，则编码引脚8、4、2、1对应的信号为1、1、1、0，依次类推，当编码值为15时，则编码引脚8、4、2、1对应的信号为0、0、0、0。那么通过读取输入端口IO6、IO5、IO4、IO3的电平就能得到对应的编码值。通过相同的方法可读取S1编码开关的编码值，也即微处理器U1通过输出不同的片选信号至译码器实现对每一编码开关的动态扫描。防反二极管D1~D12的作用是防止动态扫描的选择信号Y0~Y7通过不同的编码开关导致相互短路，为方便说明，假定3只编码开关的所有编码引脚都和公共端C相连通，选中编码开关S0时，编码开关S0的编码引脚变为低电平，也即输入端口IO6、IO5、IO4、IO3变为低电平，此时由于D5~D12的存在，Y1、Y2信号仍为高电平，没有受到影响，若将D5~D12取消，则Y1、Y2的高电平通过编码开关后与IO6、IO5、IO4、IO3的低电平连接，会导致短路。

当编码开关更多时，可采用具有更多输出的译码器（例如4-16译码器），或者增加译码器的数量。

所述编码开关可为旋转式编码开关或DIP开关。

如果如上述实例一样采用一片3-8译码器，最多可动态扫描8只编码开关，占用的I/O端口仅为7个；而采用的编码开关与微处理器直接连接的方式则需要32个I/O端口；因此，本实用新型可节省25个I/O端口。如采用一片4-16译码器，则最多可动态扫描16只编码开关，需占用的I/O端口仅为8个，比传统方式节省的I/O端口更多。

Claims

1.一种断路器用编码电路，包括微处理器以及多个编码开关，其特征在于，所述编码电路还包括与每一个编码开关中的编码引脚数相同数量的节点，以及用于选择要读取的编码开关的片选电路；每个节点均与微处理器的一个I/O端口对应连接；每个编码开关的相应编码引脚分别与一个防反二极管串联后与一个对应的节点连接；微处理器通过片选电路选择相应的编码开关，并读取其编码值。

2.如权利要求1所述断路器用编码电路，其特征在于，所述片选电路包括至少一个译码器，译码器的各地址端引脚分别与所述微处理器的一个I/O端口连接，译码器的各输出端引脚分别与一个编码开关的公共端引脚连接。

3.如权利要求1或2所述断路器用编码电路，其特征在于，所述编码开关为二进制编码开关。

4.如权利要求3所述断路器用编码电路，其特征在于，所述二进制编码开关为旋转式编码开关或DIP开关。