CN205940583U - 一种光电收发管驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光电收发管驱动电路。本实用新型包括多个光电发送电路、多个光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路和主控电路，光电发送电路和光电接收电路数量相等，光电发送电路、光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路均与主控电路连接。光电发送电路上的五个发光二极管和光电接收电路上的五个光敏接收管在电路板上沿同一圆周分布，相邻两个发光二极管间隔36°设置。本实用新型只需要使用单片机的9个端口就完全控制了30对光电收发管的正常工作，使用2个端口就能完全检测30对收发管的工作状态。将主控芯片COM口通过缓冲器接到收发板上则可以提高对光电管的驱动能力。节约单片机资源，并降低成本。

Description

一种光电收发管驱动电路

技术领域

本实用新型属于电学技术领域，具体涉及一种光电收发管驱动电路。

背景技术

预付费表具越来越多的使用光电直读头读取数据，目前的方式中每位数据需要5对光电收发管，民用表一般为5位整数，那么读取到所有的数据就需要总共25对收发管,工业表为6位整数，则需要30对收发管。这些光电管都需要单片机来驱动，这样对单片机的资源就有较高的要求。本电路能够使用较少的单片机资源来完成多组光电收发管的控制，并且能够提供足够的电流来使得发光管产生能使接收管完全导通的光照强度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种光电收发管驱动电路。

本实用新型包括多个光电发送电路、多个光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路和主控电路，光电发送电路和光电接收电路数量相等，光电发送电路、光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路均与主控电路连接；其特征在于：

所述的光电发送电路上的五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5在电路板1上沿同一圆周分布，相邻两个发光二极管间隔36°设置；在另一电路板对应位置安装光电接收电路上的五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5；相对设置的发光二极管和光敏接收管组成一对光电收发电路；由于两个模拟开关共用地址线，一对光电收发电路的两个输入端分别与两个模拟开关芯片同一编号的管脚连接；

每个所述的光电发送电路包括五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5，五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5的正极连接后接模拟开关芯片U1的输出脚，五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5的负极分别接主控芯片U0的五个IO脚，具体是S1负极接14脚、S2负极接13脚、S3负极接6脚、S4负极接5脚、S5负极接10脚；

每个所述的光电接收电路包括五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5，五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5的集电极连接后接模拟开关芯片U2的输出脚，五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5的发射极接主控芯片U0的IO脚，具体是RE1的发射极接14脚、RE2的发射极接13脚、RE3的发射极接6脚、RE4的发射极接5脚、RE5的发射极接10脚；

所述的模拟开关发送电路包括第一模拟开关芯片U1，第一模拟开关芯片U1的COM脚通过电阻R1接主控芯片U0的1脚，接地脚接地，电源脚接VCC3.3V输入电源，A、B、C脚分别接主控芯片U1的15、16、17脚，INH脚接地；

所述的模拟开关接收电路包括第二模拟开关芯片U2，第二模拟开关芯片U2的COM脚通过电阻R2接VCC3.3V输入电源，接地脚接地，电源脚接VCC3.3V输入电源，A、B、C脚分别接主控芯片U1的15、16、17脚，INH脚接地；

所述的主控电路包括主控芯片U0，主控芯片U0带有AD采样功能的20脚接电容C1的一端和电阻R3的一端，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端接模拟开关芯片U2的COM脚；主控芯片U0带有AD采样功能的19脚接电容C2的一端和电阻R4的一端，电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端接模拟开关芯片U1的COM脚；主控芯片U0的2脚为串口输出脚，主控芯片U0的3脚为串口输入脚；主控芯片U0的4脚接电阻R5的一端和电容C3的一端，电阻R5的另一端接VCC3.3V输入电源，电容C3的另一端接地；主控芯片U0的7脚接地，8脚通过电容C4接地，9脚接VCC3.3V输入电源。

本实用新型只需要使用单片机的9个端口就完全控制了30对光电收发管的正常工作，使用2个端口(RECEIVE_AD，SEND_AD)就能完全检测30对收发管的工作状态。若再使用1片模拟开关芯片来控制COM_A、COM_B、COM_C、COM_D、COM_E则可以再省去2个端口。将主控芯片COM口通过缓冲器接到收发板上则可以提高对光电管的驱动能力。节约单片机资源，并降低成本。

附图说明

图1为光电发送电路发光二极管布置示意图；

图2为光电发送电路的电路图；

图3为光电接收电路的电路图；

图4为模拟开关发送电路的电路图；

图5为模拟开关接收电路的电路图；

图6为主控电路的电路图。

具体实施方式

一种光电收发管驱动电路，包括4～6个光电发送电路、4～6个光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路和主控电路。光电发送电路和光电接收电路数量相等，光电发送电路、光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路均与主控电路连接。

如图1所示，光电发送电路上的五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5在电路板1上沿同一圆周分布，相邻两个发光二极管间隔36°设置；在另一电路板对应位置安装光电接收电路上的五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5；相对设置的发光二极管和光敏接收管组成一对光电收发电路。一对光电收发电路的两个输入端分别与两个模拟开关芯片同一编号的管脚连接，如此每次控制一对光电收发电路工作时，两个模拟开关芯片可以共用地址线，节省三个IO口。

如图2所示，每个光电发送电路包括五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5，五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5的正极连接后接模拟开关芯片U1的输出脚，五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5的负极分别接主控芯片U0的五个IO脚，具体是S1负极接14脚、S2负极接13脚、S3负极接6脚、S4负极接5脚、S5负极接10脚。

如图3所示，每个光电接收电路包括五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5，五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5的集电极连接后接模拟开关芯片U2的输出脚，五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5的发射极接主控芯片U0的IO脚，具体是RE1的发射极接14脚、RE2的发射极接13脚、RE3的发射极接6脚、RE4的发射极接5脚、RE5的发射极接10脚。

如图4所示，模拟开关发送电路包括第一模拟开关芯片U1，第一模拟开关芯片U1选用16脚74LV4051芯片。第一模拟开关芯片U1的COM脚通过电阻R1接主控芯片U0的1脚，接地脚接地，电源脚接VCC3.3V输入电源，A、B、C脚分别接主控芯片U1的15、16、17脚，INH脚接地。

如图5所示，模拟开关接收电路包括第二模拟开关芯片U2，第二模拟开关芯片U2选用16脚74LV4051芯片。第二模拟开关芯片U2的COM脚通过电阻R2接VCC3.3V输入电源，接地脚接地，电源脚接VCC3.3V输入电源，A、B、C脚分别接主控芯片U1的15、16、17脚，INH脚接地。

如图6所示，主控电路包括主控芯片U0，主控芯片U0采用STM8S103F3芯片。主控芯片U0带有AD采样功能的20脚接电容C1的一端和电阻R3的一端，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端接模拟开关芯片U2的COM脚。主控芯片U0带有AD采样功能的19脚接电容C2的一端和电阻R4的一端，电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端接模拟开关芯片U1的COM脚。主控芯片U0的2脚为串口输出脚，主控芯片U0的3脚为串口输入脚。主控芯片U0的4脚接电阻R5的一端和电容C3的一端，电阻R5的另一端接VCC3.3V输入电源，电容C3的另一端接地。主控芯片U0的7脚接地，8脚通过电容C4接地，9脚接VCC3.3V输入电源。

工作原理,主控芯片SEND输出高电平，配置地址线脚，使模拟开关芯片的一路输出脚导通，主控芯片一个COM脚输出低电平，此时对应该COM脚连接的发光二极管发光。对应的光敏接收管接收所述发光二极管发出的光，通过主控芯片上带有AD采样功能管脚对光敏接收管进行电压采样，软件分析光敏接收管采样电压，判断光敏接收管是否导通，得到相应的编码，获取编码对应的读数。

Claims (4)

1.一种光电收发管驱动电路，包括多个光电发送电路、多个光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路和主控电路，光电发送电路和光电接收电路数量相等，光电发送电路、光电接收电路、模拟开关发送电路、模拟开关接收电路均与主控电路连接；其特征在于：

所述的光电发送电路上的五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5在电路板1上沿同一圆周分布，相邻两个发光二极管间隔36°设置；在另一电路板对应位置安装光电接收电路上的五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5；相对设置的发光二极管和光敏接收管组成一对光电收发电路；由于两个模拟开关共用地址线，一对光电收发电路的两个输入端分别与两个模拟开关芯片同一编号的管脚连接；

每个所述的光电发送电路包括五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5，五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5的正极连接后接模拟开关芯片U1的输出脚，五个发光二极管S1、S2、S3、S4、S5的负极分别接主控芯片U0的五个IO脚，具体是S1负极接14脚、S2负极接13脚、S3负极接6脚、S4负极接5脚、S5负极接10脚；

每个所述的光电接收电路包括五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5，五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5的集电极连接后接模拟开关芯片U2的输出脚，五个光敏接收管RE1、RE2、RE3、RE4、RE5的发射极接主控芯片U0的IO脚，具体是RE1的发射极接14脚、RE2的发射极接13脚、RE3的发射极接6脚、RE4的发射极接5脚、RE5的发射极接10脚；

所述的模拟开关发送电路包括第一模拟开关芯片U1，第一模拟开关芯片U1的COM脚通过电阻R1接主控芯片U0的1脚，接地脚接地，电源脚接VCC3.3V输入电源，A、B、C脚分别接主控芯片U1的15、16、17脚，INH脚接地；

所述的模拟开关接收电路包括第二模拟开关芯片U2，第二模拟开关芯片U2的COM脚通过电阻R2接VCC3.3V输入电源，接地脚接地，电源脚接VCC3.3V输入电源，A、B、C脚分别接主控芯片U1的15、16、17脚，INH脚接地；

所述的主控电路包括主控芯片U0，主控芯片U0带有AD采样功能的20脚接电容C1的一端和电阻R3的一端，电容C1的另一端接地，电阻R3的另一端接模拟开关芯片U2的COM脚；主控芯片U0带有AD采样功能的19脚接电容C2的一端和电阻R4的一端，电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端接模拟开关芯片U1的COM脚；主控芯片U0的2脚为串口输出脚，主控芯片U0的3脚为串口输入脚；主控芯片U0的4脚接电阻R5的一端和电容C3的一端，电阻R5的另一端接VCC3.3V输入电源，电容C3的另一端接地；主控芯片U0的7脚接地，8脚通过电容C4接地，9脚接VCC3.3V输入电源。

2.如权利要求1所述的一种光电收发管驱动电路，其特征在于：所述的主控芯片U0采用STM8S103F3芯片。

3.如权利要求1所述的一种光电收发管驱动电路，其特征在于：所述的第一模拟开关芯片U1和第二模拟开关芯片U2采用16脚74LV4051芯片。

4.如权利要求1所述的一种光电收发管驱动电路，其特征在于：所述的光电发送电路光电接收电路的数量均为4～6个。