CS239545B1 - Zapojení vstupního obvodu mikropočítače - Google Patents

Abstract

Zapojeni vstupního obvodu mikropočítače se týká mikroprocesorového systému a řečí převod vyššího napětí z Čidla na úroveň logických signálů vstupního obvodu. Vstupní signál z čidla se upravuje přes vstupní odpor a Zenerovu diodu a přichází na luminiscenční diodu optoelektrického spojovacího členu. Světelným signálem se budí fototranzistor. Rušivé signály logické úrovně "l” i "0" nemají požadovanou šířku a proto se odfiltruji. Vynálezu se využije u vstupních obvodů mikroprocesorových systémů.

Description

Vynález se týká vstupního obvodu mikropočítače a řeší převod vyššího napětí na hladinu logických signálů vstupního obvodu mikroprocesorového systému.

Vstupní hodnoty pro řídící obvody se v převážné míře získávají z kontaktních čidel^umístěných ve větších vzdálenostech od řídící části rozvaděče. Vlivem velkého množství rušivých vlivů, jako je chvění a vibrace kontaktů indukovaná napětí atd. obsahukteré způsobuje chyby ve jí signály spektrum rušivého šumu,]

Λ vstupních hodnotách. Jsou známá řešení,která se snaží rušivé vlivy odstranit. Řešení je možné rozdělit do dvou skupin. První skupina kombinuje programové a technické prostředky. Vibrace kontaktů eliminuje tím,^e programově sleduje čas^terý překrývá tato kmitání. Indukovaná napětí je však třeba filtrovat. Tento přístup k řešení vstupu mikropočítače značně snižuje průchodnost toku dat a rozšiřuje uživatelský program. Druhá skupina řešéní využívá filtrů alespoň se dvěma kapacitami a s několika aktivními prvky^nebot je třeba potlačovat rušivý šum o velikosti stovek voltů jak na úrovni logické nuly tak i na úrovni logické jednotky. V závislosti na uvedených požadavcích jsou filtry poměrně složité a drahé,protože jsou sestaveny ze značných množství součástek.

Uvedené nevýhody ve značné míře odstraňuje zapojení vstupního obvodu mikropočítače podle vynálezu^u kterého je první vstupní svorka zapojení spojena přes vstupní odpor s katodou Zenerovy diody. Anoda Zenerovy diody je spojena s anodou luminiscenční diody optoelektrického spojovacího členu,j^ejíž katoda je spojena se druhou vstupní svorkou zapojení. Podstata vynálezu, spočívá v tom^že báze fototranzistorů optoelektrického spojovacího členu je spojena s jedním pólem kondenzátoru. Druhý pól kondenzátoru je spojen s prvním vývodem kolektorového odporu © kolektorem fototranzistorů. Emitor fototranzistorů je spojen se

239 345 signálovou vstupní svorkou vstupního bloku a s prvním vývodem emitorového odporu. Druhý vývod emitorového odporu je spojen se druhou napájecí svorkou vstupního bloku. První napájecí svorka vstupního bloku je spojena s první napájecí svorkou zapojení a se druhým vývodem kolektorového odporu.

Výhodou uspořádání podle vynálezu jeJže/ é použitím minimálního množství součástek odstraňuje ze signálu vliv vibrace kontaktů a rušivý šum a to jak na náběžné hraně signálu,jtak i na jeho sestupné hraně. Chrání úroveň log. 0 i úroveň log. 1 vstupního signálu od spektra rušivého šumu,jehož impulzy mohou dosahovat amplitudy řádu stovek voltů. Předností uvedeného zapojení jeJže průchodnost signálu není závislá na jeho energetické úrovni a tedy ani na amplitudě impulzu^ale na jeho šířce. Rozsah šířky se řídí pro obě hrany velikostí kondenzátoru. Zapojení umožňuje zpracovávat signály přiváděné z pracovních strojů a technologických zařízení používaných v průmyslových elektricky velmi náročných prostředích.

Příklad zapojení vstupního obvodu podle vynálezu je znázorněn schematicky na připojeném výkrese.

Čidlo 1 je spojeno přes první vstupní svorku 2 zapojení a přes vstupní odpor 4 a katodou Zenerovy diody 2· Anoda Zenerovy diody 5 je spojena s anodou luminiscenční diody χ optoelektrického spojovacího členu 8. Katoda luminiscenční diody χ je spojena se druhou vstupní svorkou 2 zapojení. Antiparalelně k luminiscenční diodě χ je připojena ochranná dioda 6. Báze Ig fototranzistoru 2 optoelektrického spojovacího členu 8 je spojena s jedním pólem kondenzátoru 1^· Druhý pól kondenzátoru 14 je spojen s prvním vývodem|kolektorového odporu 12 a s kolektorem 10 /fototranzistoru 2· Emitor 11 fototranzistoru 2 je spojen se signálovou vstupní svorkou 162 vstupního bloku 16 a s jedním vývodem emitorového odporu 12· Jeho druhý vývod je spojen se druhou napájecí svorkou 162 vstupního bloku 16 a se druhou napájecí svorkou 18 zapojení. Druhý vývod kolektorového odporu 12 je spojen e první napájecí svorkou 17 zapojení a s první napájecí svorkou 161 vstupního bloku 16. Vstupní blok 16 je spojen s datovou sběrnicí 12 mikropočítače 20.

Zapojení pracuje takto. Vstupním signálem přivedeným od čidla 1 na vstupní svorky 2^jj zapojení se budí luminiscenční dioda X optoelektrického spojovacího členu 8. Vstupní odpor 4 určuje velikost proudu protékajícího luminiscenční diodou χ. Zenerova dioda 2 určuje minimální úroveň prahového napětí a zvyěuje Sumo3

239 S4S vou imunitu v době průchodu náběžné nebo sestupné hrany vstupního signálu. Ochranná dioda 6 chrání luminiscenční diodu 7 optoelektrického spojovacího členu 8 v závěrném směru proti zničení při přepolování vstupního napětí a současně se využívá v zapojení obousměrné proudové smyčky. Když vyěle čidlo 1 impuls ^ná tento impuls definovanou amplitudu a šířku. Při příchodu náběžné hrany tohoto impulsu,který má dostatečnou amplitudu a Šířku se zvyšuje napětová úroveň na signálovém vstupu 163 vstupního bloku 16. Jestli-že přijde impuls vzniklý v důsledku ruSivého signálu potom je šířka tohoto impulsu menší než požadovaná hodnota. Napětí na signálovém vstupu 16^ vstupního bloku 16 nestačí dostoupit úrovně^kterou by vstupní blok 16 indikoval jako log. 1 a stav signálu na výstupu vstupního bloku 16 na sběrnici 19 se nemění. Rušivý signál nenaruší správnou činnost mikropočítače 20. Jde-li o náběh správného signálu od Čidla 1 dostoupí napětí na signálové vstupní svorce 16jJ vstupního bloku 16 po čase takové úrovně je vstupní blok lg indikuje jako log. 1. Obdobné je funkce při sepnutém čidlu 1. Při příchodu sestupné hrany správného impulsu klesá napětí na signálové vstupní svorce 16^ vstupního bloku 16. V případě,že je pokles napětí způsoben rušivým impulsem je tento impuls úzký a vstupní blok 16 tento pokles neindikuje jako stav log. 0. Je-li čidlo 1 rozepnuto, je pokles napětí dostatečně dlouhý a přes vstupní blok 16 se v mikropočítači 20 zaznamená stav log. 0. Vstupního bloku 16 se využívá nejen jako portu mikropočítače 20,^ale i jako napětového komparátoru s klopným charakterem. Vstup mikropočítače 20 je tedy necitlivý na rušivé napětově impulsy jakékoli polarity, pokud se nepřekročí stanovená doba jejich šířky ^což je dáno hodnotou kolektorového odporu 12 ,]emi torového odporu a kondenzétoru 14·

Vynálezu se využije u vstupních obvodů mikroprocesorových systémů pro zpracování signálů jak z kontaktních tak i bezkontaktních Čidel pro různá stejnosměrná napětí.

Claims (1)

1. Zapojení vstupního obvodu mikropočítačeju kterého je první vstupní svorka spojena a anodou luminiscenční diody optoelektrického spojovacího členu,^jejíž katoda je spojena s druhou vstupní svorkoujjvyznačující se tím,]ze báze (15) fototranzistoru (9) optoelektrického spojovacího členu (8) je spojena s jedním pólem kondenzátorů (14),jjehož druhý pól je spojen s prvním vývodem kolektorového odporu (12) a s kolektorem (10) fototranzistoru (9),)jehož emitor (11) je spojen se signálovou vstupní svorkou (163) vstupního bloku (16) a s prvním vývodem emitorového odporu (13),pehož druhý vývod je spojen se druhou napájecí svorkou (18) zapojení a se druhou napájecí svorkou (162) vstupního bloku (16), jehož první napájecí svorka (161) je spojena s první napájecí svorkou (17) zapojení a se druhým vývodem kolektorového odporu (12)