CN209906370U

CN209906370U - 一种mcu数据信号串并转换电路控制系统

Info

Publication number: CN209906370U
Application number: CN201920622042.7U
Authority: CN
Inventors: 吴尚; 俞玉春; 杨立杰; 周彬浩; 姚璐; 陈明; 赵晓明
Original assignee: Suzhou Etron Polytron Technologies Inc
Current assignee: Suzhou Etron Polytron Technologies Inc
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2029-04-30

Abstract

本实用新型公开了一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，MCU单元、移位寄存器、霍尔位置传感器、流量传感器、盐度检测电路、电机驱动电路、再生球阀驱动电路、电解水电路；MCU单元通过并行转串行移位寄存器收集霍尔位置传感器、流量传感器、盐度检测电路的逻辑信号；MCU单元还通过串行转并行移位寄存器输出数据信号至电机驱动电路、再生球阀驱动电路、电解水电路的数据信号；MCU单元向并行转串行移位寄存器、串行转并行移位寄存器发送时钟信号CLK和芯片控制信号CS，且MCU单元根据芯片控制信号CS切换串口通信DATA的收发模式。其将复杂的控制、状态信息转成串口信息，使MCU与外围电路通过更为简单的串口通信，降低了电路复杂度，提高了通信可靠性。

Description

一种MCU数据信号串并转换电路控制系统

技术领域

本发明涉及净水器的控制系统领域,特别是一种MCU数据信号串并转换电路控制系统。

背景技术

随着我国对饮用水安全越来越重视，饮用水的安全保障技术也受到了大量关注。国外的净水器产品丰富，针对净水器的各项电路系统已经成熟应用了，而我国仍然处于发展阶段，相关产品种类较少，且可靠性、实用性方面仍有欠缺。净水器控制系统技术发展到目前阶段，如何保证可靠性的前提下，简化电路系统，降低产品成本，成为共同的选择。净水器系统的主控芯片I/O数量有限，严重制约了其可扩展性，而升级主控芯片对产品成本控制不利。

发明内容

本发明的技术方案是：一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，包括：MCU单元、并行转串行移位寄存器、串行转并行移位寄存器、霍尔位置传感器、流量传感器、盐度检测电路、电机驱动电路、再生球阀驱动电路、电解水电路。

MCU单元通过并行转串行移位寄存器收集霍尔位置传感器、流量传感器、盐度检测电路的逻辑信号；MCU单元还通过串行转并行移位寄存器输出数据信号至电机驱动电路、再生球阀驱动电路、电解水电路的数据信号。

MCU单元向并行转串行移位寄存器、串行转并行移位寄存器发送时钟信号CLK和芯片控制信号CS，且MCU单元根据芯片控制信号CS切换串口通信DATA的收发模式。

优选的是，MCU单元的DATA端口将低电平芯片控制信号CS转换为8位串口信号发送至串行转并行移位寄存器，串行转并行移位寄存器的SER接口接收该信号，并将数据信号移位存储在其中。

优选的是，低电平芯片控制信号CS在串行转并行移位寄存器中存储8个时钟周期后切换为高电平芯片控制信号，此时已移入串行转并行移位寄存器中的数据被送入其输出锁存器，并由其并行引脚（QA…QH）输出给所连接的各电机驱动电路、再生球阀驱动电路、电解水电路等。

优选的是，MCU单元输出低电平芯片控制信号CS至并行转串行移位寄存器；同时，并行转串行移位寄存器从其8个并行引脚上收集逻辑信号。

优选的是，低电平芯片控制信号CS在并行转串行移位寄存器中存储8个时钟周期后切换为高电平芯片控制信号，并行引脚置数功能被禁止，数据从并行引脚串行进入并行转串行移位寄存器，并随着时钟信号的上升沿，通过并行转串行移位寄存器的QH引脚串行输出至MCU单元的DATA端口，此时DATA端口为接收端口模式。

优选的是，MCU单元通过其CLK端口发出的时钟信号频率为1MHz，每隔1ms发送一次，每次16个周期。

本发明的优点是：通过串行转并行移位寄存器和并行转串行移位寄存器，将复杂的控制、状态信息转成串口信息，使MCU与外围电路通过更为简单的串口通信，降低了电路复杂度，提高了通信可靠性；同时串行转并行移位寄存器与并行转串行移位寄存器大大拓展了MCU的端口，增加了端口数量，并增强了端口的驱动能力。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1 MCU数据信号串并转换电路控制系统的连接示意图；

其中：1、MCU单元；2、并行转串行移位寄存器；3、串行转并行移位寄存器；4、霍尔位置传感器；5、流量传感器；6、盐度检测电路；7、电机驱动电路；8、再生球阀驱动电路；9、电解水电路。

具体实施方式

实施例：

如附图1所示，一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，包括：一个MCU单元1、一个并行转串行移位寄存器2、一个串行转并行移位寄存器3、霍尔位置传感器4、流量传感器5、盐度检测电路6、电机驱动电路7、再生球阀驱动电路8、电解水电路9。

工作时，MCU单元1向并行转串行移位寄存器2和串行转并行移位寄存器3发送时钟信号CLK和芯片控制信号CS，并根据芯片控制信号CS切换串口通信DATA的收发模式。

具体过程如下：

当MCU单元1输出低电平芯片控制信号CS时，在此期间MCU单元1的DATA端口为输出端口模式，向串行转并行移位寄存器3发送8位串口信号，串行转并行移位寄存器3的SER接口接收数据，并将数据移位存储在寄存器中，8个时钟周期后芯片控制信号CS切换为高电平信号，已移入串行转并行移位寄存器3中的数据被送入其输出锁存器，由并行引脚（QA…QH）输出给所连接的各电机驱动电路7、再生球阀驱动电路8、电解水电路9等。

同时，当MCU单元1输出低电平芯片控制信号CS时，在此期间并行转串行移位寄存器2采集8个并行引脚（A…H）上各霍尔位置传感器4、流量传感器5、盐度检测电路6等的逻辑状态，8个时钟周期后芯片控制信号CS切换为高电平信号，并行引脚置数功能被禁止，数据从并行引脚串行进入寄存器，并随着时钟信号的上升沿，通过QH引脚串行输出至MCU单元1的DATA端口，此时DATA端口为接收端口模式。

同时，MCU单元1通过CLK端口发出的时钟信号频率为1MHz，每隔1ms发送一次，每次16个周期；其他时间MCU单元1的三个引脚（CLK引脚、CS引脚、DATA引脚）置低电平。

综上所述，本发明提供一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，通过串行转并行移位寄存器和并行转串行移位寄存器，将复杂的控制、状态信息转成串口信息，使MCU与外围电路通过更为简单的串口通信，降低了电路复杂度，提高了通信可靠性；同时串行转并行移位寄存器与并行转串行移位寄存器大大拓展了MCU的端口，增加了端口数量，并增强了端口的驱动能力。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，包括：霍尔位置传感器、流量传感器、盐度检测电路、电机驱动电路、再生球阀驱动电路、电解水电路；其特征在于：还设置有MCU单元、并行转串行移位寄存器、串行转并行移位寄存器；所述MCU单元通过并行转串行移位寄存器收集所述霍尔位置传感器、流量传感器、盐度检测电路的逻辑信号；所述MCU单元还通过串行转并行移位寄存器输出数据信号至所述电机驱动电路、再生球阀驱动电路、电解水电路的数据信号；所述MCU单元向并行转串行移位寄存器、串行转并行移位寄存器发送时钟信号CLK和芯片控制信号CS，且所述MCU单元根据芯片控制信号CS切换串口通信DATA的收发模式。

2.根据权利要求1所述的一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，其特征在于：所述MCU单元的DATA端口将低电平芯片控制信号CS转换为8位串口信号发送至所述串行转并行移位寄存器来储存。

3.根据权利要求2所述的一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，其特征在于：低电平芯片控制信号CS在所述串行转并行移位寄存器中存储8个时钟周期后切换为高电平芯片控制信号，并由其并行引脚输出所述数据信号。

4.根据权利要求1或3所述的一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，其特征在于：所述MCU单元输出低电平芯片控制信号CS至所述并行转串行移位寄存器；同时，所述并行转串行移位寄存器从其8个并行引脚上收集所述逻辑信号。

5.根据权利要求4所述的一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，其特征在于：低电平芯片控制信号CS在所述并行转串行移位寄存器中存储8个时钟周期后切换为高电平芯片控制信号，并由其串行引脚输出至所述MCU单元的DATA端口。

6.根据权利要求5所述的一种MCU数据信号串并转换电路控制系统，其特征在于：所述MCU单元通过其CLK端口发出的时钟信号频率为1MHz，每隔1ms发送一次，每次16个周期。