CN210573463U - 一种单片机安全电路 - Google Patents
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Abstract
一种单片机安全电路，包括处理装置、第一二极管、第二二极管、电源以及指示灯；所述处理装置包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及滤波电容；所述处理装置对所述信号源输入的电压信号进行放大和隔离处理，并将放大和隔离处理后的电压信号输出至所述单片机，且所述指示灯亮起，当所述处理装置输出的电压信号大于或等于第一预设值时，所述第一二极管将所述处理装置输出的电压信号嵌位在第一预设值；当所述处理装置输出的电压信号小于或等于第二预设值时，所述第二二极管将所述处理装置输出的电压信号嵌位在第二预设值。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及安全电路技术领域，尤其涉及一种单片机安全电路。
【背景技术】
电池管理系统中通常采用单片机将模拟电压信号转换成数字信号，并将数字信号用于显示及安全控制等。在对电池电流和电压的采样过程中，输入至单片机的电压超出单片机的电压输入范围，从而损坏单片机，影响电池管理系统的正常工作。因此，需要将输入的电压信号进行放大和隔离处理，并将放大和隔离处理后的电压信号嵌位在一定的电压范围内再输出至所述单片机，但是现有的保护电路无法解决上述技术问题，并且用户无法直观地观测到保护电路是否成功地对输入的电压信号进行放大和隔离处理，易使用户误操作，不利于电路的后期维护检修。
鉴于此，实有必要提供一种新型的单片机安全电路以克服上述缺陷。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种单片机安全电路，能够将单片机的输入电压信号嵌位在一定的电压范围，且能够使用户直观地辨别出安全电路是否成功地对输入的电压信号进行放大和隔离处理。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种单片机安全电路，包括处理装置、第一二极管、第二二极管、电源以及指示灯；所述处理装置包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及滤波电容；所述第一运算放大器的同向输入端与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述信号源相连，所述第二电阻的第二端接地；所述第一运算放大器的反向输入端与所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端及所述滤波电容的第一端相连；所述第三电阻的第二端与所述信号源相连，所述第四电阻的第二端及所述滤波电容的第二端与所述第一运算放大器的输出端相连；第一运算放大器的输出端还与所述第二运算放大器的同向输入端相连，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第二运算放大器的输出端还与所述指示灯的第一端相连，所述指示灯的第二端与单片机相连，所述第一二极管的阳极及所述第二二极管的阴极还与所述指示灯的第二端相连，所述第一二极管的阴极与电源相连，所述第二二极管的阳极接地；所述处理装置对所述信号源输入的电压信号进行放大和隔离处理，并将放大和隔离处理后的电压信号输出至所述单片机，且所述指示灯亮起，当所述处理装置输出的电压信号大于或等于第一预设值时，所述第一二极管将所述处理装置输出的电压信号嵌位在第一预设值；当所述处理装置输出的电压信号小于或等于第二预设值时，所述第二二极管将所述处理装置输出的电压信号嵌位在第二预设值。
在一个优选实施方式中，当所述指示灯通电亮起时，所述指示灯的显示颜色为绿色。
在一个优选实施方式中，所述电源为5V的直流电源，
在一个优选实施方式中，所述第一预设值为5.7V，所述第二预设值为-0.7V。
本实用新型提供的单片机安全电路，有益效果在于：通过所述第一二极管及所述第二二极管将输入至所述单片机的电压信号嵌位在一定的电压范围内，避免了输入至所述单片机的电压信号过大或过小而损坏所述单片机，提高了单片机工作的安全性和稳定性；还设置有指示灯能够使用户直观地辨别出安全电路是否成功地对输入的电压信号进行放大和隔离处理，避免用户误操作，有利于电路的后期维护检修。
【附图说明】
图1为本实用新型实施方式提供的单片机安全电路的电路图。
图2为图1所示的单片机安全电路的原理框图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1至图2，本实用新型提供的一种单片机安全电路100，包括处理装置10、第一二极管D1、第二二极管D2、电源V1以及指示灯20；所述处理装置10与信号源200、所述第一二极管D1的阳极、所述第二二极管D2的阴极及指示灯20的第一端相连，指示灯20的第二端与单片机300相连，所述第一二极管D1的阳极及所述第二二极管D2的阴极还与所述指示灯20的第二端相连，所述第一二极管D1的阴极与电源V1相连，所述第二二极管D2的阳极接地；
所述处理装置10对所述信号源200输入的电压信号进行放大和隔离处理，并将放大和隔离处理后的电压信号输出至所述单片机300，且所述指示灯亮起，当所述处理装置10输出的电压信号大于或等于第一预设值时，所述第一二极管D1将所述处理装置10输出的电压信号嵌位在第一预设值；当所述处理装置10输出的电压信号小于或等于第二预设值时，所述第二二极管D2将所述处理装置10输出的电压信号嵌位在第二预设值。
在一个实施例中，当所述指示灯通电亮起时，所述指示灯的显示颜色为绿色。如当指示灯亮起时，则可以直观地观察出当前安全电路的工作状态是否正常，进而有利于后期的线路维护。
在一个实施例中，所述处理装置10包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及滤波电容C1。所述第一运算放大器U1的同向输入端与所述第一电阻R1的第一端及所述第二电阻R2的第一端相连，所述第一电阻R1的第二端与所述信号源200相连，所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一运算放大器U1的反向输入端与所述第三电阻R3的第一端、所述第四电阻R4的第一端及所述滤波电容C1的第一端相连；所述第三电阻R3的第二端与所述信号源200相连。所述第四电阻R4的第二端及所述滤波电容C1的第二端与所述第一运算放大器U1的输出端相连。第一运算放大器U1的输出端还与所述第二运算放大器U2的同向输入端相连，所述第二运算放大器U2的反向输入端与所述第二运算放大器U2的输出端相连，所述第二运算放大器U2的输出端还与所述第一二极管D1的阳极、所述第二二极管D2的阴极及所述单片机300相连。
在本实施方式中，所述电源V1为5V的直流电源，所述第一预设值为5.7V，所述第二预设值为-0.7V。
下面将对本实用新型提供的单片机安全电路100的工作原理进行说明。
所述信号源200将采集到的电池的电压信号输入至所述第一运算放大器U1，经所述第一运算放大器U1放大处理后传输至所述第二运算放大器U2，所述第二运算放大器U2对电压信号进行隔离和缓冲处理并将处理后的电压信号输出至所述单片机300，且所述指示灯20亮起，当所述第二运算放大器U2输出的电压信号大于或等于第一预设值时，所述第一二极管D1将所述第二运算放大器U2输出的电压信号嵌位在第一预设值，避免输入至所述单片机300的电压信号过大而损坏所述单片机300；当所述第二运算放大器U2输出的电压信号小于或等于第二预设值时，所述第二二极管D2将所述第二运算放大器U2输出的电压信号嵌位在第二预设值，避免输入至所述单片机300的电压信号过小而损坏所述单片机300。所述滤波电容C1及所述第四电阻R4构成低通滤波器，用于防止所述第一运算放大器U1的自激。
有益效果在于：通过所述第一二极管及所述第二二极管将输入至所述单片机的电压信号嵌位在一定的电压范围内，避免了输入至所述单片机的电压信号过大或过小而损坏所述单片机，提高了单片机工作的安全性和稳定性；还设置有指示灯能够使用户直观地辨别出安全电路是否成功地对输入的电压信号进行放大和隔离处理，避免用户误操作，有利于电路的后期维护检修。
本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (4)
1.一种单片机安全电路，其特征在于，包括处理装置、第一二极管、第二二极管、电源以及指示灯；所述处理装置包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及滤波电容；
所述第一运算放大器的同向输入端与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与信号源相连，所述第二电阻的第二端接地；所述第一运算放大器的反向输入端与所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端及所述滤波电容的第一端相连；所述第三电阻的第二端与所述信号源相连，所述第四电阻的第二端及所述滤波电容的第二端与所述第一运算放大器的输出端相连；第一运算放大器的输出端还与所述第二运算放大器的同向输入端相连，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第二运算放大器的输出端还与所述指示灯的第一端相连，所述指示灯的第二端与单片机相连，所述第一二极管的阳极及所述第二二极管的阴极还与所述指示灯的第二端相连，所述第一二极管的阴极与电源相连，所述第二二极管的阳极接地；
所述处理装置对所述信号源输入的电压信号进行放大和隔离处理，并将放大和隔离处理后的电压信号输出至所述单片机，且所述指示灯亮起，当所述处理装置输出的电压信号大于或等于第一预设值时，所述第一二极管将所述处理装置输出的电压信号嵌位在第一预设值；当所述处理装置输出的电压信号小于或等于第二预设值时，所述第二二极管将所述处理装置输出的电压信号嵌位在第二预设值。
2.根据权利要求1所述的单片机安全电路，其特征在于，当所述指示灯通电亮起时，所述指示灯的显示颜色为绿色。
3.根据权利要求2所述的单片机安全电路，其特征在于，所述电源为5V的直流电源。
4.根据权利要求3所述的单片机安全电路，其特征在于，所述第一预设值为5.7V，所述第二预设值为-0.7V。
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Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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2019
- 2019-08-01 CN CN201921242141.9U patent/CN210573463U/zh active Active
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