一种低成本的脉冲取信接口电路的制作方法

本实用新型属于仪表智能控制技术领域,涉及一种低成本的兼容开漏输出、oc输出以及推挽输出的脉冲取信接口电路。

背景技术：

随着技术的发展及人力成本的增加，传统的计量设备都表现出远程数据采集的需求，但是由于不同厂商的设备输出脉冲信号的类型不同，有开漏输出的，有推挽输出的，之前的做法是设计两种电路来适配设备的不同输出方式，但是在实际使用过程容易混淆两个接口，给安装维护人员带来麻烦，同时还增加元器件的使用数量，并且多个接口电路会占用一定的pcb空间，直接或间接的增加了成本。为了解决上述实际应用中的问题本实用新型设计了一种低成本的兼容开漏输出、oc输出以及推挽输出的脉冲取信接口电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种低成本的脉冲取信接口电路，一种低成本的兼容开漏输出、oc输出以及推挽输出的脉冲取信接口电路。

本实用新型包括单片机mcu、第一二极管d1、第二二极管d2、上拉电阻r1、滤波电容c1和接口端子j1。

接口端子j1的第2脚与单片机mcu的外部信号输出端相连接，接口端子j1的第1脚与单片机共接地，接口端子j1的第2脚与第一二极管d1的负极相连，第一二极管d1的正极与第二二极管d2的正极、上拉电阻r1的一端、滤波电容c1的一端相连接，滤波电容c1的另一端与接口端子j1的第1脚同时接地；第二二极管d2的负极、上拉电阻r1的另一端与电压vcc相连。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型电路设计简单，以少量的元器件实现对开漏输出与推挽输出信号的兼容，节省了pcb面积有利于设备的小型化，降低了产品的成本。

附图说明

图1为本实用新型中一种低成本的脉冲取信接口电路。

图2为当外部设备为开漏输出或oc输出且输出为低电平时的电流示意图。

图3为当外部设备为推挽输出且输出高电平大于本接口电路高电平时通过反向二极管d1产生的漏电流示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特点、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详细说明。

如图1所示，本实用新型包括单片机mcu、第一二极管d1、第二二极管d2、上拉电阻r1、滤波电容c1和接口端子j1。

接口端子j1的第2脚与单片机mcu的外部信号输出端相连接，接口端子j1的第1脚与单片机共接地，接口端子j1的第2脚与第一二极管d1的负极相连，第一二极管d1的正极与第二二极管d2的正极、上拉电阻r1的一端、滤波电容c1的一端相连接，滤波电容c1的另一端与接口端子j1的第1脚同时接地；第二二极管d2的负极、上拉电阻r1的另一端与电压vcc相连。

本实用新型中单片机mcu只要有信号输入输出功能的都适用；

本实用新型工作过程如下：

外接设备通过接口端子j1向单片机发送信号，当第一端子p1端口外接的设备采用的是开漏输出或oc输出，当外部设备需要输出高电平时，外部设备输出口呈现高阻状态，此时vcc通过上拉电阻r1给单片机i/o口提供高电平，当外部器件输出低电平时，电流示意图如图2所示，由于第一二极管d1采用低导通电压的肖特基型二极管，且电流i较小，第一二极管d1导通电压低于0.1v，可为单片机提供可靠的低电平；当接口端子j1端口外接的设备是推挽输出时，当外部器件输出高电平时，由于接口端子j1与第一二极管d1负极连接，当外部器件输出的高电平与本接口电路高电平匹配时，vcc通过上拉电阻r1将单片机i/o口拉高，如果外部设备输出高电平大于vcc，由于二极管存在反向漏电流，特别是低正向导通电压的肖特基型二极管，漏电流更大，第一二极管d1的漏电流通过第二二极管d2流向至vcc,如图3所示。此时单片机的i/o口电压为vcc加第二二极管d2的导通压降，第二二极管d2仍然采用低压降的肖特基型二极管，由于第二二极管d2的钳位作用，保证单片机i/o口处产升的电压低于vcc+0.3v，这样避免了高电压加在单片机的i/0口上，既保护了单片机的i/o，又兼容了其他逻辑电平的信号。当外部器件输出低电平时，单片机的i/o口被拉低，单片机检测到逻辑低电平，此时工况与开漏输出或oc输出低电平的工况相同。任何状态下输入单片机的i/o口信号都经过第一滤波电容c1的滤波处理。

技术特征：

1.一种低成本的脉冲取信接口电路，其特征在于包括单片机mcu、第一二极管d1、第二二极管d2、上拉电阻r1、滤波电容c1和接口端子j1；

接口端子j1的第2脚与单片机mcu的外部信号输出端相连接，接口端子j1的第1脚与单片机共接地，接口端子j1的第2脚与第一二极管d1的负极相连，第一二极管d1的正极与第二二极管d2的正极、上拉电阻r1的一端、滤波电容c1的一端相连接，滤波电容c1的另一端与接口端子j1的第1脚同时接地；第二二极管d2的负极、上拉电阻r1的另一端与电压vcc相连。

技术总结
本实用新型公开了一种低成本的脉冲取信接口电路。本实用新型包括单片机MCU、第一二极管D1、第二二极管D2、上拉电阻R1、滤波电容C1和接口端子J1；接口端子J1的第2脚与单片机MCU的外部信号输出端相连接，接口端子J1的第1脚与单片机共接地，接口端子J1的第2脚与第一二极管D1的负极相连，第一二极管D1的正极与第二二极管D2的正极、上拉电阻R1的一端、滤波电容C1的一端相连接，滤波电容C1的另一端与接口端子J1的第1脚同时接地；第二二极管D2的负极、上拉电阻R1的另一端与电压VCC相连。本实用新型可以兼容开漏输出与推挽输出，减小器件的使用量，解决了不同接口之间容易混淆的问题，并且节省了PCB面积，降低产品的成本。

技术研发人员：李亚亮;邓立斌;丁水龙
受保护的技术使用者：浙江威星智能仪表股份有限公司
技术研发日：2019.08.30
技术公布日：2020.05.26