[实用新型]单片机IO口的扩展电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及单片机技术领域，具体讲是一种单片机IO口的扩展电路。

背景技术

目前的单片机，其IO口一般与被控对象连接，由于IO口个数往往是固定的，所以当被控对象较多时，就会造成IO口短缺的问题，解决此问题的方法往往是更换IO口个数更多的单片机，这样虽然解决了问题，但是成本大大增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够在成本较低的前提下来解决IO口短缺问题的单片机IO口的扩展电路。

本实用新型的技术方案是，本实用新型单片机IO口的扩展电路，它包括第一、二、三、四、五电阻和第一、二三极管，第一、二三极管分别为PNP型三极管和NPN型三极管；第一、二电阻的一端均与单片机的IO口连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端连接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号输出端；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极和第四电阻的另一端均与接地端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的另一端连接，第二三极管的集电极作为第二信号输出端；所述单片机为能够通过其内置程序对单片机的其中一个IO口单独进行输入/输出状态指定的单片机，且输入电平为CMOS输入电平，输出形式为CMOS三态。

第一、二电阻的阻值相等，为1KΩ；第三、四电阻的阻值相等，为200Ω；第五电阻的阻值为5.1KΩ；单片机的工作电源的输入电压为5V。

采用上述结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型的工作原理是，当单片机的IO口的状态改变时，即当单片机的IO口输出0或1或单片机的IO置为输入口时，将得到第一三极管的基极点的电压和第二三极管的基极点的电压，第一三极管的基极点的电压与第一三极管的发射极的电压相比较，将决定第一三极管是否导通，第一三极管导通，则第一信号输出端输出1，不导通，第一信号输出端输出0；第二三极管的基极点的电压与第二三极管的发射极的电压相比较，将决定第二三极管是否导通，第二三极管导通，则第二信号输出端输出0，不导通，第二信号输出端输出1。

简单的说，单片机的IO口的状态改变决定了第一三极管和第二三极管的导通与否，这样，单片机的IO口通过本实用新型，就能得到两个信号输出端，从而解决了IO口短缺的问题，而且采用的元器件数量少，连接关系简单，成本低，所以本实用新型具有能够在成本较低的前提下来解决IO口短缺问题的优点。

附图说明

附图是本实用新型单片机IO口的扩展电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型单片机IO口的扩展电路，它包括第一、二、三、四、五电阻(R1、R2、R3、R4、R5)和第一、二三极管(Q1、Q2)，第一、二三极管分别为PNP型三极管和NPN型三极管；第一、二电阻的一端均与单片机的IO口(P1.0)连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端连接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号输出端(Uo1)；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极和第四电阻的另一端均与接地端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的另一端连接，第二三极管的集电极作为第二信号输出端(Uo2)；所述单片机为能够通过其内置程序对单片机的其中一个IO口单独进行输入/输出状态指定的单片机，且输入电平为CMOS输入电平，输出形式为CMOS三态。本实用新型单片机IO口的扩展电路用于扩展具有上述特点的单片机，这类单片机为市售常用。

本例中，第一、二电阻的阻值相等，为1KΩ；第三、四电阻的阻值相等，为200Ω；第五电阻的阻值为5.1KΩ；单片机的工作电源的输入电压为5V。

在数字电路中，高电位一般定义为1，低电位一般定义为0，本例中也是这样。

当单片机P1.0输出为0时，Ub1点的电压为(1000/1200)*5V＝4.16V，Q1三极管发射极电压是5V，PNP型三极管Q1的发射极与基极压差为0.84V大于三极管的导通条件(0.6-0.7V)，Q1导通Uo1输出为1；此时Ub2点输出为0，三极管Q2截止，Uo2输出为1。