端口狀態(tài)采集電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種端口狀態(tài)采集電路，屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在電路中，端口一般會(huì)存在兩種狀態(tài):連續(xù)模擬信號(hào)和開關(guān)信號(hào)，而開關(guān)信號(hào)又包括三種:電源信號(hào)、懸空信號(hào)和地信號(hào)?，F(xiàn)有技術(shù)的電路中，一般端口會(huì)采用任意兩種信號(hào)的組合，并通過端口狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)并判斷兩種信號(hào)的端口狀態(tài)。隨著電子技術(shù)水平的提升，在實(shí)際應(yīng)用中，逐漸要求端口同時(shí)具有三種或三種以上信號(hào)，而采用目前的已知電路很難實(shí)現(xiàn)。且當(dāng)端口可以實(shí)現(xiàn)三種信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)，實(shí)際應(yīng)用中也很難區(qū)分端口所采用的是哪種信號(hào)。因此，開發(fā)一種端口可實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換，且可以輕松識(shí)別端口實(shí)際狀態(tài)的電路，成為電子電路技術(shù)領(lǐng)域的重要課題之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為至少解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明的目的在于提供一種端口狀態(tài)采集電路及端口狀態(tài)采集方法，所述電路的端口可實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換，且可以輕松識(shí)別端口的實(shí)際狀態(tài)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式提供了一種端口狀態(tài)采集電路，所述電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第一電阻的一端與所述端口連接且其另一端與第一恒壓電源連接，所述第二電阻的一端與所述端口連接且其另一端與所述第三電阻的一端、所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述第三電阻的另一端接地；
[0005]其中，所述端口狀態(tài)包括接地信號(hào)狀態(tài)、懸空信號(hào)狀態(tài)及電源信號(hào)狀態(tài)，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器用于采集所述電路的電壓值并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出，不同的所述端口狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)范圍不同。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一恒壓電源的電壓為+5V。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一電阻、所述第二電阻和所述第三電阻的大小分別為 1K Ω、100K Ω、20ΚΩ。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電路包括判斷模塊，所述判斷模塊與所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述判斷模塊用于接收所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的所述數(shù)字信號(hào)，且所述判斷模塊根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)判斷所述端口狀態(tài)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述判斷模塊設(shè)置有第一數(shù)值和第二數(shù)值，所述第一數(shù)值不大于所述第二數(shù)值，其中，當(dāng)所述數(shù)字信號(hào)小于所述第一數(shù)值時(shí)，所述判斷模塊判斷所述端口狀態(tài)為接地信號(hào)狀態(tài)；
[0010]當(dāng)所述數(shù)字信號(hào)介于所述第一數(shù)值至所述第二數(shù)值定義的范圍內(nèi)時(shí)，所述判斷模塊判斷所述端口狀態(tài)為懸空信號(hào)狀態(tài)；
[0011]當(dāng)所述數(shù)字信號(hào)大于所述第二數(shù)值時(shí)，所述判斷模塊判斷所述端口狀態(tài)為電源信號(hào)狀態(tài)。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式還提供了一種端口狀態(tài)采集方法，所述方法包括以下步驟:
[0013]提供一種端口狀態(tài)采集電路，所述電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第一電阻的一端與所述端口連接且其另一端與第一恒壓電源連接，所述第二電阻的一端與所述端口連接且其另一端與所述第三電阻的一端、所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述第三電阻的另一端接地；
[0014]設(shè)置所述端口狀態(tài)為接地信號(hào)狀態(tài)、懸空信號(hào)狀態(tài)或電源信號(hào)狀態(tài)；采集所述電路的電壓值；
[0015]將所述電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0016]輸出所述數(shù)字信號(hào)；
[0017]根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)，判斷所述端口狀態(tài)。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一恒壓電源的電壓為+5V。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一電阻、所述第二電阻和所述第三電阻的大小分別為 1K Ω、100K Ω、20ΚΩ。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟“輸出所述數(shù)字信號(hào)”具體包括:輸出所述數(shù)字信號(hào)至與所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接的判斷模塊。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟“根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)，判斷所述端口狀態(tài)”具體包括:
[0022]于所述判斷模塊中存儲(chǔ)第一數(shù)值和第二數(shù)值，所述第一數(shù)值不大于所述第二數(shù)值；
[0023]根據(jù)接收的所述數(shù)字信號(hào)，判斷所述端口狀態(tài)；
[0024]當(dāng)所述數(shù)字信號(hào)小于所述第一數(shù)值時(shí)，判斷所述端口狀態(tài)為接地信號(hào)狀態(tài)；
[0025]當(dāng)所述數(shù)字信號(hào)介于所述第一數(shù)值至所述第二數(shù)值定義的范圍內(nèi)時(shí)，
[0026]判斷所述端口狀態(tài)為懸空信號(hào)狀態(tài)；
[0027]當(dāng)所述數(shù)字信號(hào)大于所述第二數(shù)值時(shí)，判斷所述端口狀態(tài)為電源信號(hào)狀態(tài)。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:端口可同時(shí)配置為電源信號(hào)、懸空信號(hào)、地信號(hào)，使電路端口同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)間的轉(zhuǎn)換；還可在實(shí)際應(yīng)用中，準(zhǔn)確識(shí)別端口的狀態(tài)，以及端口輸入連續(xù)模擬信號(hào)時(shí)，判斷端口的電壓值。
【附圖說明】
[0029]附圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的端口狀態(tài)采集電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0031]參看圖1，圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的端口狀態(tài)采集電路的電路圖。所述電路用于對(duì)端口 IN的狀態(tài)進(jìn)行采集，所述電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD。第一電阻Rl的一端與端口 IN連接，且第一電阻Rl的另一端與第一恒壓電源Ul連接；第二電阻R2的一端與端口 IN連接，且第二電阻R2的另一端與第三電阻R3 —端、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD連接；第三電阻R3的另一端接地。
[0032]所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD用于采集所述電路的電壓值并輸出數(shù)字信號(hào)。其中，當(dāng)所述端口狀態(tài)為電源信號(hào)狀態(tài)，亦即端口 IN輸入電源信號(hào)時(shí)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓為在第二電阻R2和第三電阻R3所構(gòu)成的回路中第三電阻R3對(duì)輸入的電源信號(hào)的分壓；當(dāng)所述端口狀態(tài)為懸空信號(hào)狀態(tài)，亦即端口 IN輸入懸空信號(hào)時(shí)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓為在第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3所構(gòu)成的回路中第三電阻R3對(duì)第一恒壓電源Ul的分壓；當(dāng)所述端口狀態(tài)為接地信號(hào)狀態(tài)，亦即端口 IN輸入地信號(hào)時(shí)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓為在第二電阻R2和第三電阻R3所構(gòu)成的回路中第三電阻R3對(duì)地信號(hào)的分壓。不同的所述端口狀態(tài)，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD采集到的電壓不同，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD將采集到的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，即所輸出的數(shù)字信號(hào)不同，每一所述端口狀態(tài)對(duì)應(yīng)一定的數(shù)字信號(hào)范圍，即不同的所述端口狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的所述數(shù)字信號(hào)范圍不同，由此，本發(fā)明一實(shí)施方式的端口狀態(tài)采集電路，可以實(shí)現(xiàn)端口多種信號(hào)配置，所述端口狀態(tài)可以配置為懸空信號(hào)、電源信號(hào)和接地信號(hào)三種狀態(tài)，且可以輕松識(shí)別所述端口狀態(tài)。
[0033]具體的，所述電路還包括判斷模塊，所述判斷模塊與所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD連接，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD采集到電壓后會(huì)輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)X至所述判斷模塊，所述判斷模塊接收所述數(shù)字信號(hào)X并進(jìn)行判斷。根據(jù)實(shí)際需要，所述判斷模塊設(shè)置有第一數(shù)值和第二數(shù)值，所述第一數(shù)值不大于所述第二數(shù)值。
[0034]在本實(shí)施例中，第一恒壓電源Ul電壓為+5V，第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3的大小分別為1K Ω、100K Ω、20Κ Ω。當(dāng)端口 IN輸入電源信號(hào)時(shí)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓UAD為在第二電阻R2和第三電阻R3所構(gòu)成的回路中第三電阻R3對(duì)電源信號(hào)ΠΝ的分壓，即UAD = UIN* (R3/ (R3+R2));當(dāng)端口 IN輸入懸空信號(hào)時(shí)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓UAD為在第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3所構(gòu)成的回路中第三電阻R3對(duì)第一恒壓電源Ul的分壓，S卩UAD = U1*(R3/(R1+R2+R3))，而端口 IN的電壓UIN為在第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3所構(gòu)成的回路中第三電阻R3和第二電阻R2對(duì)第一恒壓電源Ul的分壓，即UIN = Ul* ((R3+R2) / (R1+R2+R3))，則模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓UAD與端口 IN的電壓ΠΝ的關(guān)系為:UAD = UIN*(R3/(R3+R2));當(dāng)端口 IN輸入地信號(hào)時(shí)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓UAD為在第二電阻R2和第三電阻R3所構(gòu)成的回路中第三電阻R3對(duì)地信號(hào)的分壓，而此時(shí)地信號(hào)電壓也即端口 IN的電壓ΠΝ，則UAD = ΠΝ* (R3/(R3+R2))。
[0035]考慮到實(shí)際應(yīng)用中，地信號(hào)電壓并非是絕對(duì)的0V，而是有一定的誤差范圍，在一具體示例中，端口 IN的輸入電壓ΠΝ為O?4V時(shí)定義為地信號(hào)、4?5V時(shí)定義為懸空信號(hào)、5?15V時(shí)定義為電源信號(hào)，根據(jù)端口 IN的輸入電壓UIN與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD的輸入電壓UAD的關(guān)系，所述第一數(shù)值設(shè)置為0.667V，所述第二數(shù)值設(shè)置為0.833V。當(dāng)所述判斷模塊接收到的數(shù)字信號(hào)X < 0.667V時(shí)，則判斷所述端口狀態(tài)為接地信號(hào)狀態(tài)；當(dāng)所述判斷模塊接收到的數(shù)字信號(hào)X > 0.833V時(shí)，則判斷所述端口狀態(tài)為電源信號(hào)狀態(tài)；當(dāng)所述判斷模塊接收到的數(shù)字信號(hào)X為0.667V ^ X