CN211505920U - 一种金融设备及门开关的信号检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金融设备及其门开关的信号检测电路，该信号检测电路包括单片机、开关以及第一电阻，所述单片机包括第一引脚、第二引脚、第三引脚，所述第一引脚接电源；所述第一电阻和所述第三引脚分别接地，所述开关的输出端可选择性地连接高电平端和低电平端；所述第二引脚分别连接所述开关的输入端和所述第一电阻，用于根据接收的电平信号判断所述开关的工作状态。本实用新型充分利用单片机本身的引脚功能，通过在开关与单片机之间设计有能够区分出检测信号线是否断开的检测回路，只需通过引脚的检测电压即可判断出门开关是处于开启/关闭状态还是处于断开或未连接状态，从而排除线路问题对于门开关状态检测的影响。

Description

一种金融设备及门开关的信号检测电路

技术领域

本实用新型涉及金融设备技术领域，尤其涉及一种金融设备及门开关的信号检测电路。

背景技术

现有金融设备上的门，如保险柜门、维护门、磁干扰模块等，通常采用微动开关来检测门的开、关状态。微动开关开或关时分别对应门的两种状态，通过检测信号的高低电平来判断门的状态是开或关。

金融设备通常有多个门开关，每台设备上检测的门不一样，比如：门开关有后上门、后下门、前上门、前下门。当设备需要进行后门维护时，前上门、前下门未使用，系统只能检测到前上门、前下门对应的门开关是低电平，然而，当连接这些门开关的线路出现故障而处于断开状态或因意外处于未连接状态时，系统无法检测出，无法实现精确的故障排查。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种金融设备及门开关的信号检测电路，可以精确检测门的开、关状态，还能明确地分辨出检测信号线是否断开，从而实现精确的排障过程。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种门开关的信号检测电路，包括单片机、开关以及第一电阻，所述单片机包括第一引脚、第二引脚、第三引脚，所述第一引脚接电源；所述第一电阻和所述第三引脚分别接地，所述开关的输出端可选择性地连接高电平端和低电平端；所述第二引脚分别连接所述开关的输入端和所述第一电阻，用于根据接收的电平信号判断所述开关的工作状态；电源信号经过分压后分别连接所述开关的输入端和所述第一电阻。

作为其中一种实施方式，所述门开关的信号检测电路还包括第二电阻，所述高电平端通过所述第二电阻连接电源。

作为其中一种实施方式，所述门开关的信号检测电路还包括第三电阻，所述低电平端通过所述第三电阻接地。

作为其中一种实施方式，所述门开关的信号检测电路还包括第四电阻，所述第四电阻连接在电源和所述第一电阻之间，且连接所述开关的输入端。

作为其中一种实施方式，所述门开关的信号检测电路还包括第五电阻，所述第五电阻的一端连接所述第二引脚，另一端连接所述开关的输入端且通过所述第一电阻接地。

作为其中一种实施方式，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻的电阻值相等。

作为其中一种实施方式，所述第五电阻的阻值小于所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻的任意一个电阻值的1/50。

作为其中一种实施方式，所述第一电阻的电阻值为所述第五电阻的电阻值的50～200倍。

本实用新型的另一目的在于提供一种金融设备，包括门盖和用于检测所述门盖的闭合状态的所述门开关的信号检测电路。

本实用新型充分利用单片机本身的引脚功能，通过在开关与单片机之间设计有能够区分出检测信号线是否断开的检测回路，只需通过引脚的检测电压即可判断出门开关是处于开启/关闭状态还是处于断开或未连接状态，从而排除线路问题对于门开关状态检测的影响。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的门开关的信号检测电路的结构示意图。

图中各标号说明如下：

01-高电平端，02-低电平端，1-第一引脚，6-第二引脚，10-第三引脚，100-单片机，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，S1-开关，Vcc-工作电压。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的金融设备包括门盖和用于检测该门盖的闭合状态的门开关信号检测电路，现有的设备往往仅能检测出门开关是处于开和关两种状态，本实施例在此基础上，增加了对开关未连接或线路断开时的状态的检测。

参阅图1，本实用新型的门开关的信号检测电路主要包括单片机100和分别连接单片机100的开关S1和第一电阻R1，开关S1包括输入端和输出端，单片机100在开关S1处于打开状态时检测到高电平信号，在开关S1处于闭合状态时检测到低电平信号，而在开关S1的输入端与单片机100的线路未连接时检测到介于高电平信号和低电平信号之间的另一信号，因此，可以以此来识别出开关未连接或线路断开时的状态。

具体地，单片机100包括若干引脚，这里主要用到第一引脚1、第二引脚6、第三引脚10，其中，第一引脚1为VCC脚，第二引脚6为GPIO(General-purpose input/output，通用型输入输出)引脚，其可被复用为AD(模数转换)脚功能，起到电压检测作用，第三引脚10为VSS脚，第一引脚1接电源，第一电阻R1和第三引脚10分别接地，开关S1的输出端在门盖开、关的过程中可选择性地连接高电平端01和低电平端02；第二引脚6分别连接开关S1的输入端和第一电阻R1，即第二引脚6除了与连接开关S1的输入端导通外，还通过第一电阻R1接地，用于根据接收的电平信号判断开关S1的工作状态，电源信号经过分压后分别连接开关S1的输入端和第一电阻R1。这样，正常情况下开关S1与单片机100之间的线路未断开，当开关S1与高电平端01导通时，AD脚检测到高电平信号，当开关S1与低电平端02导通时，AD脚检测到低电平信号。而当开关S1与单片机100之间的线路断开时，AD脚检测到的是第一电阻R1两端的电压，该电压介于所述高电平信号和所述低电平信号之间。也就是说，当AD脚检测到的电压信号大小介于所述高电平信号和所述低电平信号之间时，则可判断线路断开。

可选地，信号检测电路还包括第二电阻R2，门开关的高电平端01通过第二电阻R2连接电源。第二电阻R2连接在门开关的高电平端01和电源之间，当开关S1的输出端与高电平端01导通时，第二电阻R2可以提供分压。正常情况下开关S1与单片机100之间的线路未断开，当开关S1的输出端与高电平端01导通时，AD脚检测到的高电平信号为经过R2分压后的第一电阻R1两端的电压信号，该电压信号最大。

可选地，信号检测电路还包括第三电阻R3，低电平端02通过第三电阻R3接地。第三电阻R3连接在门开关的低电平端02和接地点之间，当开关S1的输出端与高电平端01断开(即与低电平端02导通)时，第三电阻R3可以起到分流作用，可以避免大电流流入单片机100。正常情况下开关S1与单片机100之间的线路未断开，当开关S1的输出端与低电平端02导通时，AD脚检测到的低电平信号为第一电阻R1、第三电阻R3并联状态的电压，该电压信号最小。而当开关S1与单片机100之间的线路断开后，AD脚检测到的是经过分压后的第一电阻R1两端的电压，该电压信号介于所述高电平信号和所述低电平信号之间，因此可以区别于高电平信号和低电平信号，快速地分辨出线路断开的情形。

可选地，门开关的信号检测电路还可以具有第四电阻R4，该第四电阻R4连接在电源和第一电阻R1之间，通过第一电阻R1接地，且连接开关S1的输入端，第四电阻R4即作为电源信号的分压电阻提供分压功能。正是由于该分压功能，使得线路断开前后AD脚检测电压出现区别。具体是，当开关S1与单片机100之间的线路未断开时，开关S1的输出端与高电平端01导通状态下，电路中的第二电阻R2与第四电阻R4并联后与第一电阻R1串联，AD脚检测到的是第一电阻R1两端的电压；开关S1的输出端与低电平端02导通状态下，电路中第四电阻R4与并联后的第一电阻R1、第三电阻R3串联，AD脚检测到的是第一电阻R1、第三电阻R3的并联电压。而当开关S1与单片机100之间的线路断开时，电路中只有第四电阻R4和第一电阻R1串联，AD脚检测到的是第一电阻R1两端的电压，当通过设计各电阻的大小使这三个结果不相等时，则可以分辨出开关S1与单片机100之间的线路断开与否。

可选地，在信号检测电路中还设有阻值较小的第五电阻R5，第五电阻R5的一端连接第二引脚6，另一端连接开关S1的输入端，且通过第一电阻R1接地，通过第四电阻R4接电源。第五电阻R5的设置，可以避免干扰信号直接进入单片机，又由于其阻值远小于其他电阻R1、R2、R3、R4的阻值，因此对于检测信号的影响非常小，其影响可以忽略不计。可选地，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的电阻值相等，第五电阻R5的阻值小于第一电阻R1的阻值的1/50，第一电阻R1的电阻值为第五电阻R5的电阻值的50～200倍，更优选地，例如，第五电阻R5的阻值为第一电阻R1的阻值1/100。

下面，以第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的电阻值相等为例来说明本实施例的检测原理。这里，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的电阻值均为100KΩ，第五电阻R5的阻值为1KΩ，电源的工作电压Vcc为5V。

在检测过程中，通过第二引脚6检测到的电压值Vgpio即可简单地判断出门开关的状态：

当开关S1处于按压状态而与高电平端01导通时，第二电阻R2、第四电阻R4并联，二者的并联阻值为R24，R24＝(R2*R4)/(R2+R4)，第二引脚6检测到的电压值Vgpio＝(VCC/(R24+R1))*R1＝3.3V(±0.3)，这里，±0.3为测量误差；

当开关S1处于松开状态而与低电平端02导通时，第一电阻R1、第三电阻R3并联，二者的并联阻值为R13，R13＝(R1*R3)/(R1+R3)，第二引脚6检测到的电压值Vgpio＝(VCC/(R4+R13))*R13＝1.66V(±0.3)，这里，±0.3为测量误差；

当开关未连接或线路断开时，即第二电阻R2、第三电阻R3未连接，第二引脚6检测到的电压值Vgpio＝(VCC/(R1+R4))*R1＝2.5(±0.3)，这里，±0.3为测量误差。

即，当第二引脚6检测到的电压值Vgpio在3.3V(±0.3)、1.66V(±0.3)、2.5(±0.3)中的一个范围内时，则可以相应地判断出开关的状态。

综上所述，本实用新型充分利用单片机本身的引脚功能，通过在开关与单片机之间设计有能够区分出检测信号线是否断开的检测回路，只需通过引脚的检测电压即可判断出门开关是处于开启/关闭状态还是处于断开或未连接状态，从而可以在设备维修过程中排除线路问题对于门开关状态检测的影响，提高维修效率。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种门开关的信号检测电路，其特征在于，包括单片机(100)、开关(S1)以及第一电阻(R1)，所述单片机(100)包括第一引脚(1)、第二引脚(6)、第三引脚(10)，所述第一引脚(1)接电源；所述第一电阻(R1)和所述第三引脚(10)分别接地，所述开关(S1)的输出端可选择性地连接高电平端(01)和低电平端(02)；所述第二引脚(6)分别连接所述开关(S1)的输入端和所述第一电阻(R1)，用于根据接收的电平信号判断所述开关(S1)的工作状态；电源信号经过分压后分别连接所述开关(S1)的输入端和所述第一电阻(R1)。

2.根据权利要求1所述的门开关的信号检测电路，其特征在于，还包括第二电阻(R2)，所述高电平端(01)通过所述第二电阻(R2)连接电源。

3.根据权利要求2所述的门开关的信号检测电路，其特征在于，还包括第三电阻(R3)，所述低电平端(02)通过所述第三电阻(R3)接地。

4.根据权利要求3所述的门开关的信号检测电路，其特征在于，还包括第四电阻(R4)，所述第四电阻(R4)连接在电源和所述第一电阻(R1)之间，且连接所述开关(S1)的输入端。

5.根据权利要求4所述的门开关的信号检测电路，其特征在于，还包括第五电阻(R5)，所述第五电阻(R5)的一端连接所述第二引脚(6)，另一端连接所述开关(S1)的输入端且通过所述第一电阻(R1)接地。

6.根据权利要求5所述的门开关的信号检测电路，其特征在于，所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)、所述第四电阻(R4)的电阻值相等。

7.根据权利要求5所述的门开关的信号检测电路，其特征在于，所述第五电阻(R5)的阻值小于所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)、所述第四电阻(R4)的任意一个电阻值的1/50。

8.根据权利要求6所述的门开关的信号检测电路，其特征在于，所述第一电阻(R1)的电阻值为所述第五电阻(R5)的电阻值的50～200倍。

9.一种金融设备，其特征在于，包括门盖和用于检测所述门盖的闭合状态的权利要求1～8任一所述的门开关的信号检测电路。

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