CN218825245U - 一种单根io口线驱动2个led灯显示的碎纸机控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，包括电机控制电路、电源电路、电流取样电路、开关正反转检测电路、MCU控制单元、单根IO口线控制的LED显示电路、纸张检测电路；电机控制电路和电源电路接交流电源；单根IO口线控制的LED显示电路和纸张检测电路连接电源电路和MCU控制单元；单根IO口线控制的LED显示电路包括串联电路一和串联电路二，串联电路一和串联电路二串联；所述串联电路一和串联电路二的连接点接MCU控制单元。本实用新型单根IO口线控制的LED显示电路中串联电路一和串联电路二的连接点接MCU控制单元。通过MCU控制单元输出不同的电平来控制电路中各个LDE灯的显示状态，达到单根IO口线驱动2个LED灯显示的效果。

Description

一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路。

背景技术

现代市场经济，竞争非常激烈，产品设计时，需要从多方面考虑，比如功能，外观，是否便于生产、维修，设计成本是否合理，但归根结底都是考虑性价比，用最低的成本生产出合格的产品。碎纸机设计时，经常碰到一些功能简单的产品。在设计初期就碰到MCU的选型问题，通常MCU最少的有8脚封装，IO口再多点的通常是16脚。这两种封装的MCU成本一般相差50％以上，针对功能简单的机器，因为量大，竞争也最激烈，这50％的成本就相当可观。针对简易功能的碎纸机有时用16脚太浪费，但用8脚的偏偏又少一个IO口。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，以解决上述背景技术中所提到的技术问题。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，包括电机控制电路、电源电路、电流取样电路、开关正反转检测电路、MCU控制单元、单根IO口线控制的LED显示电路、纸张检测电路；所述电机控制电路和电源电路接交流电源；所述单根IO口线控制的LED显示电路和纸张检测电路连接电源电路和MCU控制单元；所述单根IO口线控制的LED显示电路包括串联电路一和串联电路二，所述串联电路一和串联电路二串联；所述串联电路一和串联电路二的连接点接MCU控制单元。

进一步的，所述电机控制电路包括可控硅Q1、电阻R11、电阻R33、电容C13、整流桥BRG1、开关SW1。

进一步的，所述电源电路包括电阻R1、电阻R16、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C8、稳压二极管Z1和电感L1。

进一步的，所述电流取样电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R15、电容C5和稳压二极管Z2。

进一步的，所述开关正反转检测电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C6、电容C7、二极管D3、二极管D4、光耦U2和光耦U3。

进一步的，所述MCU控制单元包括控制芯片U1。

进一步的，所述串联电路一中串联有电阻R14、发光二极管D6和发光二极管D7；所述串联电路二中串联有电阻R10和发光二极管D5。

进一步的，所述纸张检测电路包括触纸发射管HF1、触纸接收管HR1、电阻R12、电阻R13、电阻R18和电容C4。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

(1)本实用新型单根IO口线控制的LED显示电路中串联电路一和串联电路二的连接点接MCU控制单元。通过MCU控制单元输出不同的电平来控制电路中各个LDE灯的显示状态，达到单根IO口线驱动2个LED灯显示的效果。

(2)本实用新型的电机控制电路中通过开关SW1控制电机的正反转，控制芯片通过电阻R11触发可控硅Q1，使可控硅导通或关断来控制电机的启动和停止。

(3)本实用新型的电源电路将交流电转化成低压直流5V供整个控制电路使用。

(4)本实用新型的电流取样电路通过取样电阻R15将电流信号取样，通过电阻R2、电阻R3分压，电容C5滤波后送控制芯片，分析电流的大小。当达到堵转电流时，控制芯片控制可控硅关断，保护机器。

(5)本实用新型的开关正反转检测电路，可以检测开关是处于正转还是反转位置，然后执行碎纸机预设的功能。

(6)本实用新型的纸张检测电路中，控制芯片通过检测TCHP的电平状态来判断是否有纸张放入碎纸机入纸口。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的控制芯片U1的7脚输出高电平的示意图。

图3为本实用新型的控制芯片U1的7脚输出低电平的示意图。

图4为本实用新型的控制芯片U1的7脚输出高低电平脉冲的示意图。

图5为本实用新型的控制芯片U1的7脚输出高阻抗的示意图。

图6为本实用新型的控制芯片U1的7脚输出高电平脉冲和高阻抗的示意图。

图7为本实用新型的控制芯片U1的7脚输出低电平脉冲和高阻抗的示意图。

图8为本实用新型的控制芯片U1的7脚输出高低电平脉冲和高阻抗的示意图。

附图中的标号为：1、电机控制电路；2、电源电路；3、电流取样电路；4、开关正反转检测电路；5、MCU控制单元；6、单根IO口线控制的LED显示电路；7、纸张检测电路；

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

(实施例1)

见图1，本实施例的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，包括电机控制电路1、电源电路2、电流取样电路3、开关正反转检测电路4、MCU控制单元5、单根IO口线控制的LED显示电路6、纸张检测电路7。

电机控制电路1包括可控硅Q1、电阻R11、电阻R33、电容C13、整流桥BRG1、开关SW1。电阻R11的一端接可控硅Q1的G极，另一端接控制芯片U1的6脚。电容C13和电阻R33串联后与可控硅Q1并联，电阻R33与可控硅Q1的一端电连接后接在整流桥BRG1的2端。整流桥BRG1的3端接电源AC2，整流桥3的1端连开关SW1的4口和8口，整流桥BRG1的4端连开关SW1的1口和5口。开关SW1的2口和3口连在电机M1的2端，开关SW1的6口和7口连在电机M1的1端。开关SW1控制电机M1的正反转，控制芯片U1通过电阻R11触发可控硅Q1，使可控硅Q1导通或关断来控制电机的启动和停止。

电源电路2包括电阻R1、电阻R16、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C8、稳压二极管Z1和电感L1。电阻R1一端接开关SAFTY1，另一端接VCC。电容C1的阳极接开关SAFTY1，阴极接地。电容C2的阳极接VCC，阴极接地。稳压二极管Z1的阴极接VCC，阳极接地。电容C8与电阻R16并联后一端接二极管D2的阳极，另一端接电感L1，二极管D2的阴极连开关SAFTY1，电感L1的另一端接电源AC2。二极管D2的阴极接在二极管D1的阳极与电容C8和电阻R16连接点的中间，阳极接地。电源电路2将交流电转化成低压直流5V供整个控制电路使用。

电流取样电路3包括电阻R2、电阻R3、电阻R15、电容C5和稳压二极管Z2。电阻R3和电容C5并联后一端接地，另一端连控制芯片U1的5脚后与电阻R2串联。稳压二极管Z2的阳极接电阻R2，阴极接在电机控制电路1的电容C11的一端。电阻R15一端接开关SAFTY1，另一端连电容C11与可控硅Q1的连接点。电流取样电路3通过取样电阻R15将电流信号取样，通过R2，R3分压，电容C5滤波后送控制芯片U1，控制芯片U1分析电流的大小，当达到堵转电流时，控制芯片U1控制可控硅Q1关断，保护机器。

开关正反转检测电路4包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C6、电容C7、二极管D3、二极管D4、光耦U2和光耦U3。光耦U2发射端一端通过电阻R6接开关SAFTY1，另一端通过串联的二极管D3和电阻R4后接在电机M1的1端。光耦U2接收端的一端通过电阻R8接VCC，另一端接地。电容C6一端接在光耦U2接收端与电阻R8之间，然后接控制芯片U1的2脚，另一端接地。光耦U3的发射端一端通过电阻R7接开关SAFTY1，另一端通过二极管D4和电阻R5接电机M1的2端。光耦U3的接收端一端通过电阻R9接VCC，另一端接地。电容C7的一端接控制芯片U1的3脚，另一端接地。开关正反转检测电路4可以检测开关是处于正转还是反转位置，然后执行碎纸机预设的功能。

MCU控制单元包括控制芯片U1，选用型号为HT66F0021。控制芯片U1的1脚接VCC，8脚接地。

单根IO口线控制的LED显示电路6包括串联电路一和串联电路二。在串联电路一中电阻R14、发光二极管D6和发光二极管D7串联，在串联电路二中电阻R10和发光二极管D5串联。串联电路一和串联电路二串联，电阻R14的一端接VCC，发光二极管D5的阴极接地。发光二极管D6和R10的连接点接控制芯片U1的7脚。串联电路一中电阻R14、发光二极管D6和发光二极管D7的位置可以互换，串联电路二中电阻R10和发光二极管D5的位置也可以互换。串联电路一和串联电路二的位置也可以互换。

在串联二中也可电阻R10与两个LED灯串联。在本实施例中，考虑到经济性，只需电阻R10串一个LED灯即可实现一根IO口线驱动两个LED灯的功能。

当控制芯片U1输出如图2所示的高电平时，发光二极管D5点亮。

当控制芯片U1输出如图3所示的低电平时，发光二极管D6和发光二极管D7点亮。在实际使用中，将发光二极管D6和发光二极管D7其中一个布到PCB的另一面，外观上只显示其中一个即可。

当控制芯片U1输出如图4所示的高低电平脉冲时，发光二极管D5、发光二极管D6和发光二极管D7将全部点亮。

当控制芯片U1输出如图5所示(阴影部分为高阻抗)，发光二极管D5、发光二极管D6和发光二极管D7将全部熄灭。因为LED灯正向导通电压为2V左右，三个LED灯的正向导通电压和大于5V，在控制芯片U1输出高阻抗时，此时的5V电源VCC就无法驱动点亮三个LED灯。当碰到LED灯正向导通电压较小时，3个LED灯的正向导通电压和不大于5V时，此时可以在串联电路二中加入一个LED灯，用两个LED灯与电阻R10串联。

当控制芯片U1输出如图6所示(阴影部分为高阻抗)，发光二极管D5将闪烁显示。

当控制芯片U1输出如图7所示(阴影部分为高阻抗)，发光二极管D6和发光二极管D7将闪烁显示。

当控制芯片U1输出如图8所示(阴影部分为高阻抗)，发光二极管D5、发光二极管D6和发光二极管D7将闪烁显示。

纸张检测电路7包括触纸发射管HF1、触纸接收管HR1、电阻R12、电阻R13、电阻R18和电容C4。触纸发射管HF1阳极通过电阻R12接VCC，阴极接地。触纸接收管HR1与电容C4并联后，一端接控制芯片U1的4脚，然后通过电阻R13接VCC，另一端接地。电阻R18的两端接控制芯片U1的4脚。当有纸张时，纸张遮住了触纸发射管HF1发射出的红外光，触纸接收管HR1处于截止状态，TCHP为高电平。无纸张时，触纸发射管HF1发射出的红外光，被触纸接收管HR1接收到，HR1导通，TCHP为低电平，控制芯片U1通过检测TCHP的电平状态来判断是否有纸张放入碎纸机入纸口。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：包括电机控制电路(1)、电源电路(2)、电流取样电路(3)、开关正反转检测电路(4)、MCU控制单元(5)、单根IO口线控制的LED显示电路(6)、纸张检测电路(7)；所述电机控制电路(1)和电源电路(2)接交流电源；所述单根IO口线控制的LED显示电路(6)和纸张检测电路(7)连接电源电路(2)和MCU控制单元(5)；所述单根IO口线控制的LED显示电路(6)包括串联电路一和串联电路二，所述串联电路一和串联电路二串联；所述串联电路一和串联电路二的连接点接MCU控制单元(5)。

2.根据权利要求1所述的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：所述电机控制电路(1)包括可控硅Q1、电阻R11、电阻R33、电容C13、整流桥BRG1、开关SW1。

3.根据权利要求1所述的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：所述电源电路(2)包括电阻R1、电阻R16、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C8、稳压二极管Z1和电感L1。

4.根据权利要求1所述的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：所述电流取样电路(3)包括电阻R2、电阻R3、电阻R15、电容C5和稳压二极管Z2。

5.根据权利要求1所述的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：所述开关正反转检测电路(4)包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C6、电容C7、二极管D3、二极管D4、光耦U2和光耦U3。

6.根据权利要求1所述的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：所述MCU控制单元(5)包括控制芯片U1。

7.根据权利要求1所述的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：所述串联电路一中串联有电阻R14、发光二极管D6和发光二极管D7；所述串联电路二中串联有电阻R10和发光二极管D5。

8.根据权利要求1所述的一种单根IO口线驱动2个LED灯显示的碎纸机控制电路，其特征在于：所述纸张检测电路(7)包括触纸发射管HF1、触纸接收管HR1、电阻R12、电阻R13、电阻R18和电容C4。

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