[发明专利]开关量采集转换检测电路及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采集传感器开关量信号的传感器检测电路，尤其涉及一种减少单片机I/O端口的占用数的开关量采集转换检测电路及其检测方法。 

背景技术

随着自动化设备和智能化设备的发展，为了实现各种功能很多设备上会使用多个传感器，以实现采集和控制。以麻将机为例，麻将机的位置检测电路，主要采用霍尔元件和光电传感器，每路传感器都要分别连到单片机的一个I/O口，或者通过端口扩展芯片8位并行输入串行输出移位寄存器（如74HC165芯片），实现对外部状态进行检测。由于麻将机的外部位置传感器众多，因此采用目前的位置检测电路需要使用具备更多个I/O端口的单片机，导致整机成本上升，就算使用扩展芯片，成本也还是很高。而且，每路外部传感器都需要有一根导线连到安装有单片机的主板上，导致导线用量大，成本大幅增加，并且连线复杂，安装和维修都不方便。 

发明内容

本发明主要解决原有传感器检测电路中，一个传感器就得占用单片机的一个I/O端口，当有很多个传感器时，需要使用具备更多个I/O端口的单片机，导致整机成本大幅上升的技术问题；提供一种开关量采集转换检测电路及其检测方法，其能使单片机端口的占用量减少一半，可以选择使用具备较少个I/O端口的单片机，大大降低成本。

本发明同时解决原有传感器检测电路中，每路传感器都需要有一根导线连到安装有单片机的主板上，导线用量大，成本高，并且连线复杂，安装和维修都不方便的技术问题；提供一种开关量采集转换检测电路及其检测方法，其能使连接到安装有单片机的主板上的导线减少一半，导线用量少，降低成本，而且简化连线，确保安装和维修都很方便。

本发明另一目的是提供一种开关量采集转换检测电路的检测方法，其具有很好的抗干扰性，保证对传感器的采样数据的稳定性和正确性。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的开关量采集转换检测电路，包括第一开关量采样单元、第二开关量采样单元、第一整形单元、第二整形单元、信号转换单元及单片机单元，第一、第二开关量采样单元的输出端分别和第一、第二整形单元的输入端相连，第一、第二整形单元的输出端分别和所述的信号转换单元的第一输入端及第二输入端相连，信号转换单元的一个输出端和所述的单片机单元的一个输入端相连。第一开关量采样单元、第二开关量采样单元分别包括第一开关量传感器、第二开关量传感器，分别采集第一开关量传感器及第二开关量传感器的开关量信号，再分别输送给第一、第二整形单元，第一、第二整形单元分别对接收到的信号进行整形，整形后的信号都输送给信号转换单元，信号转换单元经过处理，将两路信号转换为一路信号并输送给单片机单元的一个输入端，最后由单片机单元根据这一个输入端接收到的采样值判断出两个传感器的开关状态，再进行后续的其它处理和控制。也就是说，两个开关量传感器的状态信号，只需占用单片机单元的一个I/O端口即可。两个开关量采样单元、两个整形单元和一个信号转换单元看成一组，那么当需要对十个传感器的开关量信号进行采集时，有五组上述这样的电路即可，五个信号转换单元共输出五路信号，五路信号分别连接到单片机单元的五个I/O端口，由单片机单元根据接收到的五个信号判断出十个开关量传感器的开关状态，也就是说，十个开关量传感器的状态信号，只需占用单片机单元的五个I/O端口即可。因此，使用本发明的开关量采集转换检测电路，能使单片机端口的占用量减少一半，故而可以选择使用具备较少个I/O端口的单片机，大大降低成本，而且使传感器连接到安装有单片机的主板上的导线也减少一半，导线用量少，简化连线，确保安装和维修都很方便。

作为优选，所述的第一开关量采样单元包括光电传感器U1、电阻R1、电阻R2和可变电阻W1，光电传感器U1的输入端的正极、输出端的正极均接电压VCC，光电传感器U1的输入端的负极经电阻R1接地，光电传感器U1的输出端的负极经电阻R2和可变电阻W1的一端相连，可变电阻W1的另一端和其活动端并接并且接地，电阻R2和可变电阻W1的并接点与所述的第一整形单元的输入端相连；所述的第二开关量采样单元包括光电传感器U2、电阻R8、电阻R9和可变电阻W2，光电传感器U2的输入端的正极、输出端的正极均接电压VCC，光电传感器U2的输入端的负极经电阻R9接地，光电传感器U2的输出端的负极经电阻R8和可变电阻W2的一端相连，可变电阻W2的另一端和其活动端并接并且接地，电阻R8和可变电阻W2的并接点与所述的第二整形单元的输入端相连。本技术方案中开关量传感器采用光电传感器，采集设备中相关部件的到位或不到位信号，当然也可采用霍尔元件等其它开关量传感器实现。