CS239545B1

CS239545B1 - Connection ofinput circuit of a microprocessor

Info

Publication number: CS239545B1
Application number: CS845126A
Authority: CS
Inventors: Roman Maxa; Milan Novy
Original assignee: Roman Maxa; Milan Novy
Priority date: 1984-07-02
Filing date: 1984-07-02
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS512684A1

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.Microcomputer Input Circuit Connections relates to a microprocessor system and speaking converting the higher voltage from Sensor to the level of the logic signals of the input circuit. The input signal from the sensor is adjusted via input resistance and Zener diode and comes optoelectric luminescent diode of the coupling. The light signal is wakes the phototransistor. Interference signals logical Levels "l" and "0" are not required width and therefore filtered. The Invention used in microprocessor input circuits systems.

Description

Vynález se týká vstupního obvodu mikropočítače a řeší převod vyššího napětí na hladinu logických signálů vstupního obvodu mikroprocesorového systému.The present invention relates to an input circuit of a microcomputer and relates to the conversion of a higher voltage to the level of logic signals of an input circuit of a microprocessor system.

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,]The input values for the control circuits are largely obtained from contact sensors located at greater distances from the control part of the switchgear. Due to a large number of disturbances, such as vibration and contact vibration induced voltages etc., which causes errors in it signals a spectrum of disturbing noise,]

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.Λ input values. There are known solutions that try to eliminate disturbances. The solution can be divided into two groups. The first group combines software and technical resources. Contact vibration is eliminated by programmatically monitoring the time that overlaps these oscillations. However, induced voltages should be filtered. This approach to microcomputer input solutions greatly reduces the throughput of data and extends the user program. The second group uses filters with at least two capacities and several active elements, since it is necessary to suppress interference noise of hundreds of volts at both logical zero and logical unit level. Depending on these requirements, filters are relatively complex and expensive because they are made up of a large number of components.

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 seThese drawbacks are largely eliminated by the wiring of the input circuit of the microcomputer according to the invention, in which the first wiring input terminal is connected via an input resistor to the cathode of the Zener diode. The anode of the Zener diode is coupled to the anode of the luminescent diode of the optoelectric coupler, the cathode of which is coupled to the second input terminal of the wiring. The principle of the invention is that the base of the phototransistors of the optoelectric coupler is connected to one pole of the capacitor. The second pole of the capacitor is connected to the first collector resistance terminal © by a phototransistor collector. Phototransistor emitter is connected to

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.239 345 with the input block of the input block and the first terminal of the emitter resistor. The second terminal of the emitter resistor is connected to the second supply terminal of the input block. The first input terminal of the input block is connected to the first supply terminal of the wiring and to the second terminal of the collector resistor.

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.The advantage of the arrangement according to the invention is that, by using a minimum number of components, it eliminates the effect of contact vibration and disturbing noise from the signal, both at the leading edge of the signal and at its falling edge. Protects log level. 0 and log level. 1 of the input signal from the noise noise spectrum, whose pulses can reach amplitudes of the order of hundreds of volts. The advantage of this circuit is that the signal throughput is not dependent on its energy level and therefore not on the pulse amplitude ale but on its width. The width range is controlled for both edges by the capacitor size. The wiring enables processing of signals supplied by industrial machines and technological equipment used in industrial electrically demanding environments.

Příklad zapojení vstupního obvodu podle vynálezu je znázorněn schematicky na připojeném výkrese.An example of an input circuit according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

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.The sensor 1 is connected via the first wiring input terminal 2 and the input resistor 4 and the Zener diode 2 cathode. The anode of the Zener diode 5 is connected to the anode of the luminescent diode χ of the optoelectric coupler 8. The luminescent diode χ cathode is connected to the second wiring input terminal 2. Protective diode 6 is connected antiparallel to the luminescent diode χ. The Ig base of the phototransistor 2 of the optoelectric coupler 8 is connected to one pole of the capacitor 1 · The second pole of the capacitor 14 is connected to the first terminal of the collector resistor 12 and to the collector 10 / phototransistor 2 the phototransistor 2 is connected to the input input terminal 162 of the input block 16 and to one terminal of the emitter resistor 12. Its second terminal is connected to the second power terminal 162 of the input block 16 and the second power terminal 18 of the wiring. The second terminal of the collector resistor 12 is connected to the first power terminal 17 of the wiring and to the first power terminal 161 of the input block 16. The input block 16 is connected to the data bus 12 of the microcomputer 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 Sumo3The wiring works as follows. The luminescence diode X of the optoelectric coupler 8 is energized by the input signal supplied from the sensor 1 to the wiring input terminals 25 '. The input resistor 4 determines the magnitude of the current flowing through the luminescent diode χ. Zener diode 2 determines the minimum threshold voltage level and increases 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 14·239 S4S immunity at the time of the rising or falling edge of the input signal. The protective diode 6 protects the luminescent diode 7 of the optoelectric coupler 8 in the reverse direction against destruction when the input voltage is reversed, and at the same time is used in the bi-directional current loop connection. When the sensor 1 pulses the pulse by a defined amplitude and width. On the rising edge of this pulse having sufficient amplitude and width, the voltage level at signal input 163 of input block 16 increases. If the pulse generated by the interfering signal comes, then the pulse width is less than the desired value. The voltage at the signal input 16 of the input block 16 is not sufficient to reach the level that the input block 16 would indicate as a log. 1 and the signal state at the output of the input block 16 on the bus 19 remains unchanged. The interfering signal will not interfere with the proper operation of the microcomputer 20. If the correct signal is triggered from the Sensor 1, the voltage at the signal input terminal 16j of the input block 16 will receive voltage after such a level is indicated as the input block lg as log. When the falling edge of the correct pulse arrives, the voltage at the signal input terminal 16 ^ of the input block 16 decreases. If the voltage drop is caused by a disturbing pulse, the pulse is narrow and the input block 16 does not indicate this drop as stav log. When sensor 1 is open, the voltage drop is sufficiently long and the log state is recorded in the microcomputer 20 via input block 16. Input block 16 is used not only as a microcomputer port 20, but also as a voltage comparator with a flip-flop character. Thus, the input of the microcomputer 20 is insensitive to interfering voltage pulses of any polarity as long as the specified time of their width does not exceed the given value of the collector resistor 12, the resistor 14 and the capacitor 14.

Vynálezu se využije u vstupních obvodů mikroprocesorových systémů pro zpracování signálů jak z kontaktních tak i bezkontaktních Čidel pro různá stejnosměrná napětí.The invention is applied to the input circuits of microprocessor systems for processing signals from both contact and non-contact sensors for various DC voltages.

Claims

Connection of a microcomputer input circuit to which the first input terminal is connected and the anode of the optoelectric coupler, the cathode of which is connected to the second input terminal, characterized in that from the base (15) of the phototransistor (9) the optoelectric coupler (8) is connected to one a pole of capacitors (14), the second pole of which is connected to the first terminal of the collector resistor (12) and the collector (10) of the phototransistor (9) whose emitter (11) is connected to the signal input terminal (163) of the input block (16) a first terminal of the emitter resistor (13), the second terminal of which is connected to the second power terminal (18) of the wiring and to the second power terminal (162) of the input block (16) whose first power terminal (161) is connected to the first power terminal (17) ) wiring and with a second collector resistance terminal (12)