一种低电平有效开关输入信号采集电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低电平有效开关输入信号采集电路，包括：开关输入电路、基准电压电路、比较器和I/O接口，所述开关输入电路与比较器的正输入端电连接，所述基准电压电路与比较器的负输入端电连接，所述比较器的输出端与I/O接口电连接。采用本实用新型专利技术所提供的技术方案，能够在开关触点接触阻抗变大时，仍然能够准确地接收到低电平信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车自动控制
，尤其涉及一种低电平有效开关输入信号采集电路。
技术介绍
在汽车自动控制技术中，经常采用开关作为输入信号，利用开关的闭合和断开状态控制信号的输出。当开关使用时间较长及环境(潮湿、高温等)影响会使开关触点接触阻抗变大，从而导致开关闭合时，无法采集到信号。图1是现有技术中低电平有效开关输入信号采集电路的组成示意图，由图1可以看出，低电平有效开关输入信号采集电路，包括:输入开关K1、电阻R1、电阻R2、I/O接口，所述输入开关Kl的第一端接地，所述输入开关Kl的第二端与电阻Rl的第二端电连接，所述电阻Rl的第一端与第一电源电连接，所述电阻R2的第一端与电阻Rl的第二端电连接，所述电阻R2的第二端与I/O接口电连接。当Kl断开时，第一电源所输出的电压通过上拉电阻Rl、限流电阻R2输入到I/O接口，I/o接口所采集到的电平为高电平；当开关Kl闭合时，A点电压为低电平，通过电阻R2输入到I/O节口，I/O接口所采集到的电平为低电平。通过开关的闭合和断开状态的改变，进而实现控制信号的输出。但在实际使用中，当开关使用时间较长及环境(潮湿、高温等)影响开关触点，使得开关触点接触阻抗变大，其实际效果如图2所示，所述开关相当于一个理想开关和一个电阻串联，当开关闭合时，由于开关接触电阻变大，A点电压不是0V，当接触电阻变化到一定程度，I/O接口将无法采集到信号。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出一种低电平有效开关输入信号采集电路，以实现在开关触点接触阻抗变大时，仍然能够有效的采集到相应的信号。为达此目的，本技术提供了一种低电平有效开关输入信号采集电路，所述低电平有效开关输入信号采集电路，包括:开关输入电路、基准电压电路、比较器和I/O接口，所述开关输入电路与比较器的正输入端电连接，所述基准电压电路与比较器的负输入端电连接，所述比较器的输出端与I/O接口电连接。进一步的，所述开关输入电路包括:输入开关、第一电阻、第二电阻和第一电源，所述输入开关的第一端接地，所述输入开关的第二端与第一电阻的第二端电连接，所述第一电阻的第一端与第一电源电连接，所述第一电阻的第二端与第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述比较器的正输入端电连接。进一步的，所述基准电压电路包括:第二电源，所述第二电源与比较器的负输入端电连接，所述第二电源所输出电压为第一电源所输出电压的0.5倍。进一步的，所述基准电压电路包括:第二电源、第三电阻和第四电阻，所述第二电源所输出电压与第一电源所输出电压相等，所述第二电源与所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与第四电阻的第一端电连接，所述第四电阻的第二端接地，所述比较器的负输入端与所述第三电阻的第二端电连接。进一步的，所述第三电阻和第四电阻阻值相等。更进一步的，所述电路还包括:第五电阻，所述第五电阻的第一端与比较器的输出端电连接，所述第五电阻的第二端与I/o接口电连接。采用本技术所提供的技术方案，在闭合输入开关时，通过分压电阻的电压值与预设的电压值进行比较，通过比较器输出相应的低电平信号，使得在开关触点接触阻抗变大的情况下，通过捕捉到分压电阻的电压值的变化，使得比较器能够准确地输出低电平信号。【附图说明】通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1是现有技术中低电平有效开关输入信号采集电路的组成示意图；图2是现有技术中低电平有效开关输入信号采集电路的实际效果示意图；图3是本技术提供的低电平有效开关输入信号采集电路的组成示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部内容。如图3所示，一种低电平有效开关输入信号采集电路，包括:开关输入电路、基准电压电路、比较器Ul和I/O接口，所述开关输入电路与比较器的正输入端电连接，所述基准电压电路与比较器的负输入端电连接，所述比较器的输出端与I/O接口电连接，其中，所述开关输入电路包括:输入开关K1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一电源。所述输入开关Kl的第一端接地，所述输入开关Kl的第二端与第一电阻Rl的第二端电连接，所述第二电阻R2的第一端与第一电阻Rl的第二端电连接，所述第二电阻R2的第二端与所述比较器Ul的正输入端电连接，所述比较器Ul的输出端与所述I/O接口电连接。所述基准电压电路包括:二电源，所述第二电源与比较器的负输入端电连接。在Kl断开时，第一电源通过上拉电阻R1、限流电阻R2输入到比较器Ul的正输入端。比较器Ul的正输入端电压为A点电压，即第一电源所输出的电压，比较器Ul的负输入端为第二电源所输出的电压，所述比较器Ul的负输入端的电压应当低于比较器Ul的正输入端电压，由于比较器Ul的负输入端为第二电源所输出的电压，通常将第二电源所输出的电压设定为不大于第一电源电压。比较器Ul的负输入端的电压低于比较器Ul正输入端的电压，比较器Ul的输出端输出高电平，I/O采集电平为高电平；当开关Kl闭合时，由于上拉电阻Rl分走部分电压，A点电压下降为输入开关Kl的阻抗电压，比较器Ul的正输入端电压为输入开关Kl的阻抗电压。比较器Ul的负输入端仍为第二电源所输出的电压，由于第二电源所输出的电压不大于第一电源所输出的电压，且Kl的阻抗电压远小于上拉电阻R1，即A点电压小于第二电源所输出的电压，比较器Ul的负输入端的电压高于比较器Ul正输入端的电压，比较器Ul的输出端输出低电平，I/O采集电平为低电平。在本实施例的一个优选的实施方式中，可以将所述第二电源所输出的电压设定为第一电源所输出电压的0.5倍。由于输入开关Kl的阻抗电压很难达到与上拉电阻Rl相等，所述A点的电压大于0.5倍的第一电源电压时，可以认为是干扰，外部开关输入的信号为无效信号。通过将所述第二电源所输出的电压设定为第一电源所输出电压的0.5倍，即可将A点的电压门限值设定为第一电源所输出电压的1/2。也可根据设置选择不同的电压门限，电压门限设置的越高，越可以更好的采集到的开关信号；门限设置的越低，抗干扰能力越好。所以最好的平衡点就是第一电源所输出电压的1/2。在本实施例的另一个优先的实施方式中，第一电源和第二电源可以是同一个电源，所述第二电源所输出电压与第一电源所输出电压相等，所述的采集电路还包括:第三电阻R3和第四电阻R4，所述第二电源与所述第三电阻R3的第一端电连接，所述第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端电连接，所述第四电阻R4的第二端接地，所述比较器Ul的负输入端与所述第三电阻R3的第二端电连接。通过选取不同阻值的电阻R3和R4，可以设定相应的电压门限。例如，R3的电阻值为R4的3倍，则设定的门限为第一电源所输出电压的1/4，优选的，最好将门限设定为第一电源所输出电压的1/2，即所述分压电阻R3和R4的电阻值相等。在本实施例的另一个优先的实施方式中，所述电路还包括:第五电阻R5，所述第五电阻R5的第一端与比较器Ul的输出端电连接，所述第五电阻的第二端与I/O接口电连接。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低电平有效开关输入信号采集电路，其特征在于，包括：开关输入电路、基准电压电路、比较器和I/O接口，所述开关输入电路与比较器的正输入端电连接，所述基准电压电路与比较器的负输入端电连接，所述比较器的输出端与I/O接口电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾春冬，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11