CN216670578U - 一种基于单片机的负载接入检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测电路技术领域，提供一种基于单片机的负载接入检测电路，包括：单片机、负载接入端子、MOS管、NPN型三极管、保护电阻、电流采样电阻、第一分压电阻、第二分压电阻和滤波电路；所述负载接入端子的第一端口与电压输入连接，所述负载接入端子的第二端口分别与电流采样电阻、第一分压电阻连接；所述负载接入端子的第二端口与电流采样电阻之间与单片机的PA7接口连接；所述电流采样电阻分别与MOS管的第五端口、第六端口、第七端口和第八端口连接；所述MOS管的第四端口与保护电阻连接，所述保护电阻接地。本实用新型实现对负载接入或断开的检测，提高接入负载的可靠性。

Description

一种基于单片机的负载接入检测电路

技术领域

本实用新型涉及检测电路技术领域，尤其涉及一种基于单片机的负载接入检测电路。

背景技术

负载在物理学中指连接在电路中的电源两端的电子元件，它是用电能进行工作的装置，又称“用电器”。负载(用电器)的功能是把电能转变为其他形式能。例如，电炉把电能转变为热能；电动机把电能转变为机械能等。通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为用电器。

现有的负载在接入时的检测方法大多是机械结构或者复杂的电路组成，实用性差和成本过高，容易产生安全隐患，检测的可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术负载接入检测大多是机械结构或者复杂的电路组成，实用性差和成本过高等技术问题，提出一种基于单片机的负载接入检测电路，通过单片机的形式，实现对负载接入或断开的检测，提高接入负载的可靠性。

本实用新型提供了一种基于单片机的负载接入检测电路，包括：单片机U1、负载接入端子LOAD、MOS管Q1、NPN型三极管Q2、保护电阻R1、电流采样电阻R2、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4和滤波电路；

所述负载接入端子LOAD的第一端口与电压输入VIN连接，所述负载接入端子LOAD的第二端口分别与电流采样电阻R2、第一分压电阻R3连接；所述负载接入端子LOAD的第二端口与电流采样电阻R2之间与单片机U1的PA7接口连接；

所述电流采样电阻R2分别与MOS管Q1的第五端口、第六端口、第七端口和第八端口连接；

所述MOS管Q1的第一端口、第二端口、第三端口分别接地；所述MOS管Q1的第四端口与保护电阻R1连接，所述保护电阻R1接地；其中，所述MOS管Q1的第四端口与保护电阻R1之间与单片机U1的PA6接口连接；

所述第一分压电阻R3分别与NPN型三极管Q2的基极、第二分压电阻R4连接；所述第二分压电阻R4的另一端接地；

所述NPN型三极管Q2的集电极与滤波电路连接；所述NPN型三极管Q2的发射极和滤波电路接地；所述滤波电路与单片机U1的VDD接口连接；

所述NPN型三极管Q2的集电极与滤波电路之间与单片机U1的PA5接口连接。

优选的，所述滤波电路包括：滤波电阻R5与滤波电容C1；

所述滤波电阻R5与NPN型三极管Q2的集电极连接；

所述滤波电阻R5和滤波电容C1与单片机U1的VDD接口连接；

所述滤波电容C1接地。

优选的，所述单片机U1采用STM32L011F3P6型号的单片机。

优选的，所述MOS管Q1采用IRF9410TRPBF型号的MOS管。

本实用新型提供的一种基于单片机的负载接入检测电路，单片机作为此电路的核心元件，实现了对负载接入或断开的检测；相比于现有的负载接入检测方案，本实用新型的结构更为简单，提高了接入负载的可靠性，提高了散热效果，降低了设备成本。并且在检测负载接入的同时，设置保护电阻，避免电流过大烧坏电路中的元件，保证单片机U1、MOS管Q1、NPN型三极管Q2的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于单片机的负载接入检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型提供的单片机的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

如图1-2所示，本实用新型实施例提供的基于单片机的负载接入检测电路，包括：单片机U1、负载接入端子LOAD、MOS管Q1、NPN型三极管Q2、保护电阻R1、电流采样电阻R2、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4和滤波电路。

所述单片机U1采用STM32L011F3P6型号的单片机。所述单片机U1具有VDD接口(第十六接口)、VSS接口(第十五接口)、PA5接口(第十一接口)、PA6接口(第十二接口)、PA7接口(第十三接口)。其中，VSS接口(第十五接口)接地。

所述负载接入端子LOAD的第一端口与电压输入VIN(电源)连接，所述负载接入端子LOAD的第二端口分别与电流采样电阻R2、第一分压电阻R3连接；所述负载接入端子LOAD的第二端口与电流采样电阻R2之间(图1中I_IN处)与单片机U1的PA7接口连接。

所述电流采样电阻R2分别与MOS管Q1的第五端口、第六端口、第七端口和第八端口连接。其中，所述MOS管Q1采用IRF9410TRPBF型号的MOS管。

所述MOS管Q1的第一端口、第二端口、第三端口分别接地；所述MOS管Q1的第四端口与保护电阻R1连接，所述保护电阻R1接地；其中，所述MOS管Q1的第四端口与保护电阻R1之间(图1中CONTROL处)与单片机U1的PA6接口连接。

所述第一分压电阻R3分别与NPN型三极管Q2的基极、第二分压电阻R4连接；所述第二分压电阻R4的另一端接地。

所述NPN型三极管Q2的集电极与滤波电路连接；所述NPN型三极管Q2的发射极和滤波电路接地；所述滤波电路与单片机U1的VDD接口连接。

所述NPN型三极管Q2的集电极与滤波电路之间(图1中CONNECT处)与单片机U1的PA5接口连接。

在上述方案的基础上，所述滤波电路包括：滤波电阻R5与滤波电容C1；所述滤波电阻R5与NPN型三极管Q2的集电极连接；所述滤波电阻R5和滤波电容C1与单片机U1的VDD接口连接；所述滤波电容C1接地。

本实用新型基于单片机的负载接入检测电路的工作原理：负载未接入时，单片机U1工作在睡眠模式，工作电流0.8uA，NPN型三极管Q2未导通，CONNECT处为高电平。当负载接入后，电源通过负载、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4形成回路，NPN型三极管Q2导通，CONNECT处产生下降沿并维持低电平，下降沿唤醒单片机U1，单片机U1检测CONNECT处电平，如果为低则控制CONTROL输出高电平，MOS管Q1导通，NPN型三极管Q2断开，CONNECT处为高电平，接入负载。单片机U1通过监测I_IN处电压并与设定阈值进行比较，当I_IN处电压连续5次低于阈值，单片机U1控制CONTROL输出低电平，MOS管Q1关断，此时检测CONNECT处电平，如为低则表明负载未移除，CONTROL输出高电平，MOS管Q1导通，并重新计数；如为高则表示负载已移除，单片机U1进入低功耗的睡眠模式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种基于单片机的负载接入检测电路，其特征在于，包括：单片机U1、负载接入端子LOAD、MOS管Q1、NPN型三极管Q2、保护电阻R1、电流采样电阻R2、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4和滤波电路；

所述负载接入端子LOAD的第一端口与电压输入VIN连接，所述负载接入端子LOAD的第二端口分别与电流采样电阻R2、第一分压电阻R3连接；所述负载接入端子LOAD的第二端口与电流采样电阻R2之间与单片机U1的PA7接口连接；

所述电流采样电阻R2分别与MOS管Q1的第五端口、第六端口、第七端口和第八端口连接；

所述MOS管Q1的第一端口、第二端口、第三端口分别接地；所述MOS管Q1的第四端口与保护电阻R1连接，所述保护电阻R1接地；其中，所述MOS管Q1的第四端口与保护电阻R1之间与单片机U1的PA6接口连接；

所述第一分压电阻R3分别与NPN型三极管Q2的基极、第二分压电阻R4连接；所述第二分压电阻R4的另一端接地；

所述NPN型三极管Q2的集电极与滤波电路连接；所述NPN型三极管Q2的发射极和滤波电路接地；所述滤波电路与单片机U1的VDD接口连接；

所述NPN型三极管Q2的集电极与滤波电路之间与单片机U1的PA5接口连接。

2.根据权利要求1所述的基于单片机的负载接入检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括：滤波电阻R5与滤波电容C1；

所述滤波电阻R5与NPN型三极管Q2的集电极连接；

所述滤波电阻R5和滤波电容C1与单片机U1的VDD接口连接；

所述滤波电容C1接地。

3.根据权利要求1所述的基于单片机的负载接入检测电路，其特征在于，所述单片机U1采用STM32L011F3P6型号的单片机。

4.根据权利要求1所述的基于单片机的负载接入检测电路，其特征在于，所述MOS管Q1采用IRF9410TRPBF型号的MOS管。

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