CN205193509U - 一种单片机扩展功能编码触发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单片机扩展功能编码触发装置。该单片机扩展功能编码触发装置包括时序电路、第一光电耦合器、第一信号发生电路以及第二信号发生电路。时序电路通过第一光电耦合器和第一信号发生电路连接，第一信号发生电路和第二信号发生电路连接，第一信号发生电路和第二信号发生电路的输出端均连接单片机，为单片机提供两个在同一时间段内，信号之间出现重叠和相交的触发信号。该装置能够为LED时钟中的单片机提供精确的触发信号，使LED时钟在预定的时间内重新归零和重启，消除LED时钟的每天累积的时间误差。

Description

一种单片机扩展功能编码触发装置

技术领域

本实用新型涉及一种单片机扩展功能编码触发装置。

背景技术

LED时钟电路设计中，单片机经常用作LED时钟的控制中心。单片机控制LED时钟显示时，每隔一段时间LED时钟就会出现目前显示的时间比实际时间走得快的现象。这种现象在医护领域所起的消极影响不容忽视。比如医院住院部大楼、急诊、重症监护、血透和国际诊疗中心的护理呼叫设备都是用LED设备显示时钟和病床号码，护士根据LED时钟所显示的时间来记录病人的诊疗和康复情况。当LED时钟目前显示的时间比实际时间每个月都快6-10分钟，值班护士经常因患者呼叫时间记录不准，导致医护病例出现错误。

针对此类问题，传统的技术解决方案是：重新对单片机编程或者更换晶振。软件升级的做法，维护公司不仅报价高，而且有以垄断技术要挟用户的作法，不可取。更换晶振的方法，提高精度有限，也解决不了误差累计的问题。虽然此类做法有一定的效果，但不能彻底解决LED时钟“死机”和“误差累计”的问题，也不能解决突然断电后LED时钟自动校正的问题。

我们用了大量时间对单片机的触发编码进行破译，发现：只要单片机接收到两个在同一时间内既重叠又相交的矩形信号，就可以触发LED时钟重新归零并重启，即每天零点时刻，通过触发单片机使LED时钟的时间显示重新归零并且重启，从而消除每天累积的时间误差。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的不足，目的旨在提供一种单片机扩展功能编码触发装置，该装置能够为LED时钟中的单片机提供精确的触发信号，使LED时钟在预定的时间内重新归零和重启，消除LED时钟的每天累积的时间误差。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为：

具体的，本实用新型提供一种单片机扩展功能编码触发装置，产生控制信号触发单片机动作，其中，该装置包括：

时序电路；所述时序电路产生时钟信号；

第一光电耦合器；所述时钟信号加载于第一光电耦合器的原边，并由副边输出该时钟信号；

第一信号发生电路；所述第一信号发生电路根据所述时钟信号产生第一矩形信号，所述第一矩形信号输入单片机；

第二信号发生电路；所述第二信号发生电路根据所述时钟信号产生第二矩形信号，所述第二矩形信号输入单片机；所述第二矩形信号与第一矩形信号在单片机系统内，同一时间段的信号之间出现重叠和相交。

进一步，所述第一信号发生电路包括第一稳态电路、第二光电耦合器、第二稳态电路以及第三光电耦合器；

所述时钟信号通过第一稳态电路和第二稳态电路的波形校正和延时处理后形成所述第一矩形信号，所述第一矩形信号通过第三光电耦合器输入单片机；

所述第一稳态电路通过第二光电耦合器和第二稳态电路连接，所述第三光电耦合器的原边一端和第一稳态电路连接，第三光电耦合器的原边另一端和第二稳态电路连接，第三光电耦合器的副边和单片机连接。

进一步，所述第二信号发生电路包括多谐振荡器电路、分频器电路、第四光电耦合器、第三稳态电路以及第五光电耦合器；

所述多谐振荡器电路产生矩形信号，分频器电路对所述矩形信号进行若干次分频以输出相对误差较小的时差信号，分频器电路通过第四光电耦合器将所述时差信号输入第三稳态电路，第三稳态电路根据该时差信号产生所述第二矩形信号，第三稳态电路通过第五光电耦合器将所述第二矩形信号输入单片机。

进一步，时序电路为定时器或者计时器。

进一步，所述第一稳态电路为555单稳态电路。

进一步，所述第二稳态电路是由7555芯片构成的单稳态电路。

进一步，所述第三稳态电路是由cd4041芯片构成的单稳态电路。

本实用新型的有益效果是；第一信号发生电路根据时钟信号产生第一矩形信号，第二信号发生电路根据时钟信号产生第二矩形信号，第二矩形信号与第一矩形信号在同一时间段内，信号之间出现重叠和相交，第一矩形信号和第二矩形信号均输入单片机并触发单片机产生动作，其中，该动作可以是对LED时钟的时间显示进行归零并且重启。因此，本实用新型单片机扩展功能编码触发装置可消除LED时钟的每天累积的时间误差，为医护人员和病人提供准确的时刻信息。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供一种单片机扩展功能编码触发装置的电路结构图。

具体实施方式

以下将结合附图1对本实用新型做进一步的说明，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。为了方便说明并且理解本实用新型的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供一种单片机扩展功能编码触发装置的电路结构图。如图1所示，该装置包括时序电路10、第一光电耦合器11、第一信号发生电路12以及第二信号发生电路13。时序电路10通过第一光电耦合器11和第一信号发生电路12连接，第一信号发生电路12和第二信号发生电路13连接，第一信号发生电路和第二信号发生电路的输出端均连接单片机14，为单片机14提供两个不同的触发信号。

时序电路10产生时钟信号，该时钟信号加载于第一光电耦合器11的原边，副边输出该时钟信号给第一信号发生电路12。其中，时序电路10为定时器或者计时器，或者其他能够产生标准的方波脉冲电路。本实施例时序电路10为定时器或者计时器只是一个优选方案，并不局限于此，设计者还可以根据设计需要采用其他标准方波脉冲信号发生电路。一方面，第一光电耦合器11为了配合后级电路，对该时钟信号进行延时处理；另一方面，第一光电耦合器11能够为第一信号发生电路12提供更加稳定可靠的时钟信号。

第一信号发生电路12根据该时钟信号产生第一矩形信号，第一矩形信号输入单片机14。其中，第一信号发生电路12包括第一稳态电路121、第二光电耦合器122、第二稳态电路123以及第三光电耦合器124。本实施例第一稳态电路121为555单稳态电路，第二稳态电路123是由7555芯片构成的单稳态电路。当然，各个单稳态电路还可以采用其他触发器构成的稳态电路，本实施例提供的只是一个优选方式，并不局限于此。

第一稳态电路121通过第二光电耦合器122和第二稳态电路123连接，第三光电耦合器124的原边一端和第一稳态电路121连接，第三光电耦合器124的原边另一端和第二稳态电路123连接，第三光电耦合器124的副边和单片机14连接。该时钟信号通过第一稳态电路121和第二稳态电路123的波形校正和延时处理后形成第一矩形信号，第一矩形信号通过第三光电耦合器124输入单片机14。

第二光电耦合器122和第三光电耦合器124在此处所起的作用如同第一光电耦合器11所述，在此不必赘述。第一稳态电路121初步对该时钟信号进行波形校正和延时处理，第二稳态电路123则是进一步对该时钟信号进行波形校正和延时处理。

第二信号发生电路13根据时钟信号产生第二矩形信号，第二矩形信号与第一矩形信号在同一时间段内，信号之间出现重叠和相交，该第二矩形信号输入单片机14。其中，第二信号发生电路13包括多谐振荡器电路131、分频器电路132、第四光电耦合器133、第三稳态电路134以及第五光电耦合器135。本实施例第三稳态电路是由cd4041芯片构成的单稳态电路。当然，第三稳态电路还可以采用其他触发器构成的稳态电路，本实施例提供的只是一个优选方式，并不局限于此。第四光电耦合器133和第五光电耦合器135在此处所起的作用如同第一光电耦合器11所述，在此不必赘述。

多谐振荡器电路131产生矩形信号，分频器电路132对矩形信号进行若干次分频以输出相对误差较小的时差信号，分频器电路132通过第四光电耦合器133将该时差信号输入第三稳态电路134，第三稳态电路134根据该时差信号产生第二矩形信号，第三稳态电路134通过第五光电耦合器135将第二矩形信号输入单片机14。

如图1所示，本实施例外部为上述的第一信号发生电路12和第二信号发生电路13提供+5V的电源。

如上所述，只要单片机14接收到两个在同一时间内既重叠又相交的矩形信号，就可以触发LED时钟重新归零并重启，即每天零点时刻，通过触发单片机使LED时钟的时间显示重新归零并且重启，从而消除每天累积的时间误差。因此，单片机14在第一矩形信号和第二矩形信号的触发作用下，单片机14对LED时钟的时间显示进行归零并且重启。因此，本实施例单片机扩展功能编码触发装置可消除LED时钟的每天累积的时间误差，为医护人员和病人提供准确的时间信息。并且，本实施例单片机扩展功能编码触发装置在信号处理上精度较高，波形交错范围小于1秒，故触发误差可以控制在1秒以内。因此，本实施例能够提供精确、触发误差小的触发信号。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (7)

1.一种单片机扩展功能编码触发装置，产生控制信号触发单片机动作，其特征在于，包括：

时序电路；所述时序电路产生时钟信号；

第一光电耦合器；所述时钟信号加载于第一光电耦合器的原边，并由副边输出该时钟信号；

第一信号发生电路；所述第一信号发生电路根据所述时钟信号产生第一矩形信号，所述第一矩形信号输入单片机；

第二信号发生电路；所述第二信号发生电路根据所述时钟信号产生第二矩形信号，所述第二矩形信号输入单片机；所述第二矩形信号与第一矩形信号在单片机系统内，同一时间段的信号之间出现重叠和相交。

2.根据权利要求1所述的单片机扩展功能编码触发装置，其特征在于，所述第一信号发生电路包括第一稳态电路、第二光电耦合器、第二稳态电路以及第三光电耦合器；

所述时钟信号通过第一稳态电路和第二稳态电路的波形校正和延时处理后形成所述第一矩形信号，所述第一矩形信号通过第三光电耦合器输入单片机；

所述第一稳态电路通过第二光电耦合器和第二稳态电路连接，所述第三光电耦合器的原边一端和第一稳态电路连接，第三光电耦合器的原边另一端和第二稳态电路连接，第三光电耦合器的副边和单片机连接。

3.根据权利要求1所述的单片机扩展功能编码触发装置，其特征在于，所述第二信号发生电路包括多谐振荡器电路、分频器电路、第四光电耦合器、第三稳态电路以及第五光电耦合器；

所述多谐振荡器电路产生矩形信号，分频器电路对所述矩形信号进行若干次分频以输出相对误差较小的时差信号，分频器电路通过第四光电耦合器将所述时差信号输入第三稳态电路，第三稳态电路根据该时差信号产生所述第二矩形信号，第三稳态电路通过第五光电耦合器将所述第二矩形信号输入单片机。

4.根据权利要求1所述的单片机扩展功能编码触发装置，其特征在于，时序电路为定时器或者计时器。

5.根据权利要求2所述的单片机扩展功能编码触发装置，其特征在于，所述第一稳态电路为555单稳态电路。

6.根据权利要求2所述的单片机扩展功能编码触发装置，其特征在于，所述第二稳态电路是由7555芯片构成的单稳态电路。

7.根据权利要求3所述的单片机扩展功能编码触发装置，其特征在于，所述第三稳态电路是由cd4041芯片构成的单稳态电路。