多传感器接口的处理芯片电路制造技术

本发明专利技术涉及一种多传感器接口的处理芯片电路，其中包括传感器组合接口模块，用于为不同传感器供电，并接收不同传感器的输入信号；信号预处理模块，用于进行调零，并对分时传入的传感器信号进行降噪、放大和调制；微控制模块，用于对调制后的信号进行算法处理；处理信号输出接口模块，用于通过不同的接口协议输出处理完成的信号；存储模块，用于存储根据实际需要配置的项目。采用该结构的电路，可以应用于多传感器组合应用的场景，适应不同传感器的组合与扩展应用，针对不同的传感器信号，配合对应的信号处理算法，达到降低主控芯片功耗、自主化管理的效果，具有广泛的应用范围。

Chip circuit for processing multi sensor interface

Chip circuit of the invention relates to a multi sensor interface, including sensor combination for different sensor interface module, power supply, input signal and receiving different sensors; signal preprocessing module, used for zero, and every time the incoming sensor signal denoising, amplification and modulation; micro control module, used to the modulated signal processing algorithm; signal output interface module, signal interface protocol used by different output processing is complete; storage module for storing configuration according to the actual needs of the project. The circuit of the structure, can be applied to the multi sensor combination application scenarios, adapt to the combination and extension of application of different sensors, in view of the different sensor signal, with the signal processing algorithm corresponding to independent management, reduce power consumption, the main control chip, with a wide range of applications.

【技术实现步骤摘要】
多传感器接口的处理芯片电路
本专利技术涉及传感器
，尤其涉及传感器接口
，具体是指一种多传感器接口的处理芯片电路。
技术介绍
随着物联网技术的发展，各式各样的传感器得到了应用，传感器是搜集真实世界中各种事物的状态、信息、数据、图像等信息的工具。由于传感器应用于不同的场合，各种传感器有不同的接口、拓扑结构。目前使用的传感器芯片大部分为定制化的芯片，即传感器包含在芯片内部的专用芯片(ASIC)，另一部分根据传感器的接口和拓扑接口，设计专用的信号处理芯片，配合使用。以上两种方法有使用范围单一，定制化成本较高的缺陷。如何将市面上的各种各样的不同接口，不同供电需求的传感器组合搭配，再利用通用的信号处理芯片满足应用需求，一直是一个难题，且一直没有成本低廉的方法去解决该问题。图1所示为现有技术中的一种方案，传感器包含在芯片内部的专用芯片(ASIC)，也称MEMS+ASIC传感器专用芯片，主要有三部分组成，第一部分为MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微电子机械系统)传感器，用于采集环境信号，第二部分为传感器信号处理专用电路，用于处理放大调制传感器传送的信号并存入存储单元，第三部分为输出接口电路，用于输出处理好后的信号数据。但该类传感器专用芯片由于使用MEMS工艺，增加了芯片的封装成本和制造成本，且使用范围较为单一。图2所示为现有技术中另一种方案，传感器芯片将芯片内的传感器移至芯片外，但信号处理芯片仍然为专用ASIC芯片，相比于前一种方式，减少了封装成本，扩展了传感器的使用范围。但该应用方式由于其专用处理芯片的使用方法，处理的传感器信号有一定的局限性，不能满足多传感器组合的应用场景。现有传感器接口芯片电路存在下列问题：1、MEMS+ASIC传感器专用芯片对工艺的要求高，且需要较高的封装成本。同时，存在应用场合单一，使用范围较窄的缺点。2、传感器芯片+ASIC专用芯片在一定程度上降低了工艺成本，扩展了应用范围，但因其信号处理仍然使用ASIC专用芯片，仍然不能满足多传感器组合应用的场景。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现适用于多传感器组合应用的场景，且成本低廉的多传感器接口的处理芯片电路。为了实现上述目的，本专利技术的多传感器接口的处理芯片电路具有如下构成：该多传感器接口的处理芯片电路，包括：传感器组合接口模块，用于为不同传感器供电，并接收不同传感器的输入信号；信号预处理模块，用于进行调零，并对分时传入的传感器信号进行降噪、放大和调制，所述的信号预处理模块的输入端与所述的传感器组合接口模块的输出端相连接；微控制模块，用于对调制后的信号进行算法处理，所述的微控制模块的输入端与所述的信号预处理模块的输出端相连接；处理信号输出接口模块，用于通过不同的接口协议输出处理完成的信号，所述的处理信号输出接口模块的输入端与所述的微控制模块的输出端相连接。较佳地，所述的传感器组合接口模块包括：供电单元，用于为不同传感器供电，所属的供电单元包括两个电压输出端和两个电流输出端，两个电压输出端的电压值和所述的两个电流输出端的电流值均可以单独调节；信号单双端输入口单元，用于提供了两对差分信号输入，所述的两对差分信号输入对可以转化成单端输入；电阻串接口单元，用于适应电阻分压产生信号的传感器。较佳地，所述的信号预处理模块包括校准电路单元、预放大电路单元、模数转换电路单元和滤波电路单元。较佳地，所述的信号预处理模块还包括多个信号预处理单元，所述的多个信号预处理单元分别对应不同的传感器。较佳地，所述的传感器组合接口模块包括基准电压源、第一电流源、第二电流源、第一电键、第二电键、第三电键、第四电键、第五电键、第六电键、第一可调电阻和多路可选开关，所述的基准电压源的第一端与所述的第一电流源的输入端相连接并接VDD，所述的第一电流源的输出端与所述的第一电键的第二端相连接，所述的第一电键的第一端分别与所述的第二电键的第一端和所述的传感器组合接口模块的Vsupply端相连接，所述的第一电键的第二端与所述的基准电压源的第二端相连接，所述的多路可选开关的第一输入端与所述的第三电键的第二端相连接并接地，所述的第三电键的第一端与所述的传感器组合接口模块的Rsw1端相连接，所述的多路可选开关的第二输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN1P端相连接，所述的多路可选开关的第三输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN1N端相连接，所述的多路可选开关的第四输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN2P端相连接，所述的多路可选开关的的第五输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN2N端相连接，所述的多路可选开关的第六输入端分别与所述的第一可调电阻的第一端、所述的第二电流源的输出端和所述的传感器组合接口模块的Rsw2相连接，所述的多路可选开关的第一输出端和第二输出端均与所述的信号预处理模块相连接，所述的第二电流源的输入端与所述的第六电键的第一端相连接，所述的第六电键的第二端接VDD，所述的第一可调电阻的第二端与所述的第五电键的第一端相连接，所述的第五电键的第二端与所述的第四电键的第二端相连接并接地，所述的第四电键的第一端与所述的传感器组合接口模块的Rsw3端相连接。更佳地，所述的电路还包括惠斯通电桥、热敏电阻、热敏二极管和第一固定电阻，所述的热敏二极管的正极分别与与所述的传感器组合接口模块的Vsupply端、所述的惠斯通电桥的第一端和所述的热敏电阻的第一端相连接，所述的热敏二极管的负极与所述的传感器组合接口模块的Rsw1端相连接，所述的惠斯通电桥的第二端与所述的传感器组合接口模块的VIN2P端相连接，所述的惠斯通电桥的第三端与所述的传感器组合接口模块的Rsw3端相连接，所述的惠斯通电桥的第四端与所述的传感器组合接口模块的VIN2N端相连接，所述的热敏电阻的第二端分别与所述的传感器组合接口模块的Rsw3和所述的第一固定电阻的第一端相连接，所述的第一固定电阻的第二端接地。较佳地，所述的传感器组合接口模块包括基准电压源、第二电流源、第一电键、第二电键、第三电键、第四电键、第五电键、第六电键、第七电键，第二可调电阻、第三可调电阻、第二固定电阻和多路可选开关，所述的基准电压源的第一端接VDD，所述的基准电压源的第二端分别与所述的第二固定电阻的第一端和所述的第一电键的第二端相连接，所述的第一电键的第一端与所述的传感器组合接口模块的Vsupply1端相连接，所述的第二固定电阻的第二端分别与所述的第三可调电阻的第一端和所述的第二电键的第二端相连接，所述的第二电键的第一端与所述的传感器组合接口模块的Vsupply2端相连接，所述的多路可选开关的第一输入端与所述的第三电键的第二端相连接并接地，所述的第三电键的第一端与所述的传感器组合接口模块的Rsw1端相连接，所述的多路可选开关的第二输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN1P端相连接，所述的多路可选开关的第三输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN1N端相连接，所述的多路可选开关的第四输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN2P端相连接，所述的多路可选开关的的第五输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN2N端相连接，所述的多路可选开关的第六输入端分别与所述的第二可调电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多传感器接口的处理芯片电路，其特征在于，所述的电路包括：传感器组合接口模块，用于为不同传感器供电，并接收不同传感器的输入信号；信号预处理模块，用于进行调零，并对分时传入的传感器信号进行降噪、放大和调制，所述的信号预处理模块的输入端与所述的传感器组合接口模块的输出端相连接；微控制模块，用于对调制后的信号进行算法处理，所述的微控制模块的输入端与所述的信号预处理模块的输出端相连接；处理信号输出接口模块，用于通过不同的接口协议输出处理完成的信号，所述的处理信号输出接口模块的输入端与所述的微控制模块的输出端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种多传感器接口的处理芯片电路，其特征在于，所述的电路包括：传感器组合接口模块，用于为不同传感器供电，并接收不同传感器的输入信号；信号预处理模块，用于进行调零，并对分时传入的传感器信号进行降噪、放大和调制，所述的信号预处理模块的输入端与所述的传感器组合接口模块的输出端相连接；微控制模块，用于对调制后的信号进行算法处理，所述的微控制模块的输入端与所述的信号预处理模块的输出端相连接；处理信号输出接口模块，用于通过不同的接口协议输出处理完成的信号，所述的处理信号输出接口模块的输入端与所述的微控制模块的输出端相连接。2.根据权利要求1所述的多传感器接口的处理芯片电路，其特征在于，所述的传感器组合接口模块包括：供电单元，用于为不同传感器供电，所属的供电单元包括两个电压输出端和两个电流输出端，两个电压输出端的电压值和所述的两个电流输出端的电流值均可以单独调节；信号单双端输入口单元，用于提供了两对差分信号输入，所述的两对差分信号输入对可以转化成单端输入；电阻串接口单元，用于适应电阻分压产生信号的传感器。3.根据权利要求1所述的多传感器接口的处理芯片电路，其特征在于，所述的信号预处理模块包括校准电路单元、预放大电路单元、模数转换电路单元和滤波电路单元。4.根据权利要求1所述的多传感器接口的处理芯片电路，其特征在于，所述的信号预处理模块还包括多个信号预处理单元，所述的多个信号预处理单元分别对应不同的传感器。5.根据权利要求1所述的多传感器接口的处理芯片电路，其特征在于，所述的传感器组合接口模块包括基准电压源、第一电流源、第二电流源、第一电键、第二电键、第三电键、第四电键、第五电键、第六电键、第一可调电阻和多路可选开关，所述的基准电压源的第一端与所述的第一电流源的输入端相连接并接VDD，所述的第一电流源的输出端与所述的第一电键的第二端相连接，所述的第一电键的第一端分别与所述的第二电键的第一端和所述的传感器组合接口模块的Vsupply端相连接，所述的第一电键的第二端与所述的基准电压源的第二端相连接，所述的多路可选开关的第一输入端与所述的第三电键的第二端相连接并接地，所述的第三电键的第一端与所述的传感器组合接口模块的Rsw1端相连接，所述的多路可选开关的第二输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN1P端相连接，所述的多路可选开关的第三输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN1N端相连接，所述的多路可选开关的第四输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN2P端相连接，所述的多路可选开关的的第五输入端与所述的传感器组合接口模块的VIN2N端相连接，所述的多路可选开关的第六输入端分别与所述的第一可调电阻的第一端、所述的第二电流源的输出端和所述的传感器组合接口模块的Rsw2相连接，所述的多路可选开关的第一输出端和第二输出端均与所述的信号预处理模块相连接，所述的第二电流源的输入端与所述的第六电键的第一端相连接，所述的第六电键的第二端接VDD，所述的第一可调电阻的第二端与所述的第五电键的第一端相连接，所述的第五电键的第二端与所述的第四电键的第二端相连接并接地，所述的第四电键的第一端与所述的传感器组合接口模块的Rsw3端相连接。6.根据权利要求5所述的多传感器接口的处理芯片电路，其特征在于，所述的电路还包括惠斯通电桥、热敏电阻、热敏二极管和第一固定电阻，所述的热敏二极管的正极分别与与所述的传感器组合接口模块的Vsupply端、所述的惠斯通电桥的第一端和所述的热敏电阻的第一端相连接，所述的热敏二极管的负极与所述的传感器组合接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇捷，曾洁琼，张天舜，邱旻韡，吴君磊，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32