一体式长距离高精度白光数字传感器系统技术方案

本申请公开了一种一体式长距离高精度白光数字传感器系统，包括：主控MCU，所述主控MCU连接有MCU晶振电路、MCU供电电路、模拟量输入电压电路、数据存储电路；外部输入电路；推挽输出电路；通讯电路；电源电路；脉冲控制电路；数码管及按键电路；指示灯及按键电路；颜色传感接收电路；所述外部输入电路、所述推挽输出电路、所述通讯电路、所述电源电路、所述脉冲控制电路、所述数码管及按键电路、所述指示灯及按键电路、以及所述颜色传感接收电路分别与所述主控MCU对应的功能引脚相连；所述外部输入电路、所述推挽输出电路、所述通讯电路分别与所述电源电路相连。本申请的传感器系统，具有较高的稳定性和可靠性。高的稳定性和可靠性。高的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一体式长距离高精度白光数字传感器系统


[0001]本申请涉及传感器电路
，具体是一体式长距离高精度白光数字传感器系统。

技术介绍

[0002]光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。在实际应用中，白色光点光电传感器是一种常用的光电传感器。但是，现有的白色光点光电传感器，由于内部电路结构的复杂性，导致其检测稳定性较差，存在检测结果可靠性不稳定的情况。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种一体式长距离高精度白光数字传感器系统，以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本申请公开了一种一体式长距离高精度白光数字传感器系统，包括：主控MCU，所述主控MCU连接有MCU晶振电路、MCU供电电路、模拟量输入电压电路、数据存储电路；外部输入电路；推挽输出电路；通讯电路；电源电路；脉冲控制电路；数码管及按键电路；指示灯及按键电路；颜色传感接收电路；所述外部输入电路、所述推挽输出电路、所述通讯电路、所述电源电路、所述脉冲控制电路、所述数码管及按键电路、所述指示灯及按键电路、以及所述颜色传感接收电路分别与所述主控MCU对应的功能引脚相连；所述外部输入电路、所述推挽输出电路、所述通讯电路分别与所述电源电路相连。
[0005]在一种实施方式中，所述外部输入电路包括电源输入端ExtCtrl_Input、二极管D8、电容器C9、电阻器R25、电阻器R30、三极管Q6、电阻器R33、电阻器R35、连接端MCU_ExtCtrlToMcu；所述电源输入端ExtCtrl_Input与所述电源电路的电压输出端相连；所述二极管D8的负极端与所述电源输入端ExtCtrl_Input相连，所述二极管D8的正极端通过所述电阻器R30与所述三极管Q6的基集相连；
所述电容器C9的第一端连接于所述二极管D8的正极端和所述电阻器R30之间，且所述电容器C9的第二端接地；所述电阻器R25的第一端连接于所述二极管D8的正极端和所述电阻器R30之间，且所述电阻器R25的第二端与所述三极管Q6的发射极相连；所述三极管Q6的发射极连接DC3.3V电压，所述三极管Q6的集电极通过所述电阻器R35接地；所述电阻器R33的第一端连接于所述三极管Q6的集电极和所述电阻器R35之间，且所述电阻器R33的第二端与所述连接端MCU_ExtCtrlToMcu相连，所述连接端MCU_ExtCtrlToMcu与所述主控MCU的PA6
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SPI1_MISO引脚相连。
[0006]在一种实施方式中，所述推挽输出电路包括供电输入端NPN/PNP_OUT、保险丝F1、电阻器R29、单向TVS二极管D7、单向TVS二极管D9、三极管Q4、三极管Q7、电阻器R24、三极管Q5、电阻器R26、电阻器R27、连接端MCU_PNP_ENABLE、电阻器R37、电阻器R36以及连接端MCU_NPN_ENABLE；所述供电输入端NPN/PNP_OUT与所述电源电路的电压输出端相连；所述保险丝F1的第一端与所述供电输入端NPN/PNP_OUT相连，所述保险丝F1的第二端与所述电阻器R29的第一端相连；所述电阻器R29的第二端与所述单向TVS二极管D7的正极端、所述单向TVS二极管D9的负极端以及所述三极管Q4的集电极和所述三极管Q7的集电极相连；所述单向TVS二极管D7的负极端与所述三极管Q4的发射极相连，所述三极管Q4的发射极连接DC30V电压，所述电阻器R24的第一端与所述三极管Q4的发射极相连，所述电阻器R24的第二端与所述三极管Q4的基极相连，且所述三极管Q4的第二端与所述三极管Q5的集电极相连；所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的基极通过所述电阻器R26与所述连接端MCU_PNP_ENABLE相连，且所述三极管Q5的基极通过所述电阻器R27接地，所述连接端MCU_PNP_ENABLE与所述主控MCU的PB0引脚相连；所述单向TVS二极管D9的正极端与所述三极管Q7的发射极相连，且所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的基极通过所述电阻器R36与所述连接端MCU_NPN_ENABLE相连，且所述三极管Q7的基极通过所述电阻器R37接地，所述连接端MCU_NPN_ENABLE与所述主控MCU的PA5
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SPI1_SCK引脚相连。
[0007]在一种实施方式中，所述通讯电路包括电源输入端RS458_A、电源输入端RS458_B、无感电阻R15、共模电感L5、电阻器R12、电阻器R18、单向TVS二极管D4、双向TVS二极管D5、单向TVS二极管D6、电阻器R10、电阻器R16、电阻器R20、功耗收发器芯片U4、电容器C14、电阻器R13、电阻器R19、连接端MCU_TX1、连接端MCU_RX1、单刀双掷模拟开关IC芯片U5、电容器C13、电阻器R21、连接端MCU_BOOT1、电阻器R14、三极管Q3、电阻器R17、电阻器R11以及电阻器R9；所述电源输入端RS458_A和所述电源输入端RS458_B分别与所述电源电路相连；所述无感电阻R15的第一端与所述电源输入端RS458_A相连，所述电源输入端RS458_A的第二端与所述电源输入端RS458_B相连；所述共模电感L5的3脚与所述无感电阻R15的第一端相连，所述共模电感L5的2脚与所述无感电阻R15的第二端相连，所述共模电感L5的4脚与所述电阻器R12的第一端相连，所述共模电感L5的1脚与所述电阻器R18的第一端相连；
所述单向TVS二极管D4的负极端与所述电阻器R12的第二端相连，所述单向TVS二极管D4的的正极端接地，且所述单向TVS二极管D4的负极端与所述功耗收发器芯片U4的6脚相连；所述单向TVS二极管D6的负极端与所述电阻器R18的第二端相连，所述电阻器R18的正极端接地，且所述电阻器R18的负极端与所述功耗收发器芯片U4的7脚相连；所述双向TVS二极管D5的两端分别与所述单向TVS二极管D4的负极端和所述单向TVS二极管D6的负极端相连；所述电阻器R10的第一端与所述单向TVS二极管D4的负极端相连，且所述电阻器R10的第二端连接DC3.3V电压；所述电阻器R20的第一端与所述单向TVS二极管D6的负极端相连，且所述电阻器R20的第二端接地；所述电阻器R16的两端分别与所述电阻器R10的第一端和所述电阻器R20的第一端相连；所述功耗收发器芯片U4的5脚接地，所述功耗收发器芯片U4的8脚连接DC3.3V电压，且所述功耗收发器芯片U4的8脚通过所述电容器C14接地；所述功耗收发器芯片U4的1脚通过所述电阻器R19与所述连接端MCU_RX1相连，所述连接端MCU_RX1与所述主控MCU的PA10
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USART1_RX引脚相连；所述功耗收发器芯片U4的2脚和3脚分别与所述单刀双掷模拟开关IC芯片U5的4脚相连，所述功耗收发器芯片U4的4脚通过所述电阻器R13与所述连接端MCU_TX1相连，所述连接端MCU_TX本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体式长距离高精度白光数字传感器系统，其特征在于，包括：主控MCU，所述主控MCU连接有MCU晶振电路、MCU供电电路、模拟量输入电压电路、数据存储电路；外部输入电路；推挽输出电路；通讯电路；电源电路；脉冲控制电路；数码管及按键电路；指示灯及按键电路；颜色传感接收电路；所述外部输入电路、所述推挽输出电路、所述通讯电路、所述电源电路、所述脉冲控制电路、所述数码管及按键电路、所述指示灯及按键电路、以及所述颜色传感接收电路分别与所述主控MCU对应的功能引脚相连；所述外部输入电路、所述推挽输出电路、所述通讯电路分别与所述电源电路相连。2.根据权利要求1所述的一体式长距离高精度白光数字传感器系统，其特征在于，所述外部输入电路包括电源输入端ExtCtrl_Input、二极管D8、电容器C9、电阻器R25、电阻器R30、三极管Q6、电阻器R33、电阻器R35、连接端MCU_ExtCtrlToMcu；所述电源输入端ExtCtrl_Input与所述电源电路的电压输出端相连；所述二极管D8的负极端与所述电源输入端ExtCtrl_Input相连，所述二极管D8的正极端通过所述电阻器R30与所述三极管Q6的基集相连；所述电容器C9的第一端连接于所述二极管D8的正极端和所述电阻器R30之间，且所述电容器C9的第二端接地；所述电阻器R25的第一端连接于所述二极管D8的正极端和所述电阻器R30之间，且所述电阻器R25的第二端与所述三极管Q6的发射极相连；所述三极管Q6的发射极连接DC3.3V电压，所述三极管Q6的集电极通过所述电阻器R35接地；所述电阻器R33的第一端连接于所述三极管Q6的集电极和所述电阻器R35之间，且所述电阻器R33的第二端与所述连接端MCU_ExtCtrlToMcu相连，所述连接端MCU_ExtCtrlToMcu与所述主控MCU的PA6
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SPI1_MISO引脚相连。3.根据权利要求1所述的一体式长距离高精度白光数字传感器系统，其特征在于，所述推挽输出电路包括供电输入端NPN/PNP_OUT、保险丝F1、电阻器R29、单向TVS二极管D7、单向TVS二极管D9、三极管Q4、三极管Q7、电阻器R24、三极管Q5、电阻器R26、电阻器R27、连接端MCU_PNP_ENABLE、电阻器R37、电阻器R36以及连接端MCU_NPN_ENABLE；所述供电输入端NPN/PNP_OUT与所述电源电路的电压输出端相连；所述保险丝F1的第一端与所述供电输入端NPN/PNP_OUT相连，所述保险丝F1的第二端与所述电阻器R29的第一端相连；所述电阻器R29的第二端与所述单向TVS二极管D7的正极端、所述单向TVS二极管D9的负极端以及所述三极管Q4的集电极和所述三极管Q7的集电极相连；
所述单向TVS二极管D7的负极端与所述三极管Q4的发射极相连，所述三极管Q4的发射极连接DC30V电压，所述电阻器R24的第一端与所述三极管Q4的发射极相连，所述电阻器R24的第二端与所述三极管Q4的基极相连，且所述三极管Q4的第二端与所述三极管Q5的集电极相连；所述三极管Q5的发射极接地，所述三极管Q5的基极通过所述电阻器R26与所述连接端MCU_PNP_ENABLE相连，且所述三极管Q5的基极通过所述电阻器R27接地，所述连接端MCU_PNP_ENABLE与所述主控MCU的PB0引脚相连；所述单向TVS二极管D9的正极端与所述三极管Q7的发射极相连，且所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的基极通过所述电阻器R36与所述连接端MCU_NPN_ENABLE相连，且所述三极管Q7的基极通过所述电阻器R37接地，所述连接端MCU_NPN_ENABLE与所述主控MCU的PA5
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SPI1_SCK引脚相连。4.根据权利要求1所述的一体式长距离高精度白光数字传感器系统，其特征在于，所述通讯电路包括电源输入端RS458_A、电源输入端RS458_B、无感电阻R15、共模电感L5、电阻器R12、电阻器R18、单向TVS二极管D4、双向TVS二极管D5、单向TVS二极管D6、电阻器R10、电阻器R16、电阻器R20、功耗收发器芯片U4、电容器C14、电阻器R13、电阻器R19、连接端MCU_TX1、连接端MCU_RX1、单刀双掷模拟开关IC芯片U5、电容器C13、电阻器R21、连接端MCU_BOOT1、电阻器R14、三极管Q3、电阻器R17、电阻器R11以及电阻器R9；所述电源输入端RS458_A和所述电源输入端RS458_B分别与所述电源电路相连；所述无感电阻R15的第一端与所述电源输入端RS458_A相连，所述电源输入端RS458_A的第二端与所述电源输入端RS458_B相连；所述共模电感L5的3脚与所述无感电阻R15的第一端相连，所述共模电感L5的2脚与所述无感电阻R15的第二端相连，所述共模电感L5的4脚与所述电阻器R12的第一端相连，所述共模电感L5的1脚与所述电阻器R18的第一端相连；所述单向TVS二极管D4的负极端与所述电阻器R12的第二端相连，所述单向TVS二极管D4的的正极端接地，且所述单向TVS二极管D4的负极端与所述功耗收发器芯片U4的6脚相连；所述单向TVS二极管D6的负极端与所述电阻器R18的第二端相连，所述电阻器R18的正极端接地，且所述电阻器R18的负极端与所述功耗收发器芯片U4的7脚相连；所述双向TVS二极管D5的两端分别与所述单向TVS二极管D4的负极端和所述单向TVS二极管D6的负极端相连；所述电阻器R10的第一端与所述单向TVS二极管D4的负极端相连，且所述电阻器R10的第二端连接DC3.3V电压；所述电阻器R20的第一端与所述单向TVS二极管D6的负极端相连，且所述电阻器R20的第二端接地；所述电阻器R16的两端分别与所述电阻器R10的第一端和所述电阻器R20的第一端相连；所述功耗收发器芯片U4的5脚接地，所述功耗收发器芯片U4的8脚连接DC3.3V电压，且所述功耗收发器芯片U4的8脚通过所述电容器C14接地；所述功耗收发器芯片U4的1脚通过所述电阻器R19与所述连接端MCU_RX1相连，所述连接端MCU_RX1与所述主控MCU的PA10
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USART1_RX引脚相连；所述功耗收发器芯片U4的2脚和3脚分别与所述单刀双掷模拟开关IC芯片U5的4脚相连，所述功耗收发器芯片U4的4脚通过所述电阻器R13与所述连接端MCU_TX1相连，所述连接端MCU_TX1与所述主控MCU的PA9
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USART1_TX引脚相连；
所述单刀双掷模拟开关IC芯片U5的5脚与DC3.3V电压相连，所述单刀双掷模拟开关IC芯片U5的2脚接地，所述单刀双掷模拟开关IC芯片U5的6脚通过所述电阻器R21与所述连接端MCU_BOOT1相连，所述连接端MCU_BOOT1与所述主控MCU的PB2/BOOT1引脚相连；所述单刀双掷模拟开关IC芯片U5的3脚通过所述电阻器R14与所述三极管Q3的集电极相连；所述三极管Q3的集电极通过所述电阻器R17与DC3.3V电压连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的基集与所述电阻器R11的第一端相连，所述电阻器R11的第二端通过所述电阻器R9与DC3.3V电压连接，且所述电阻器R11的第二端与所述连接端MCU_TX1相连。5.根据权利要求1所述的一体式长距离高精度白光数字传感器系统，其特征在于，所述脉冲控制电路包括连接器P3、单向TVS二极管D3、电容器C31、电容器C32、电感器L4、电容器C33、电容器C34、单刀双掷模拟开关IC芯片U9、电阻器R51、电阻器R52、电阻器R53、电阻器R54、电容器C35、单向TVS二极管D15、连接端MCU_DAC_OUTPUT、连接端MCU_IOFT_LED_PWM、电容器C36、电阻器R55、电容器C37、电容器C38、电容器C39、电容器C40、电容器C41、发光二极管D16、场效应管U7、电阻器R56、电阻器R57、电阻器R58、电容器C42、电容器C43、放大器U8；所述连接器P3的1脚与所述连接端MCU_DAC_OUTPUT相连，所述连接端MCU_DAC_OUTPUT与所述主控MCU的PA4
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SPI1_NSS引脚相连，所述连接器P3的2脚接地，所述连接器P3的3脚与所述连接端MCU_IOFT_LED_PWM相连，所述连接端MCU_IOFT_LED_PWM与所述主控MCU的PB13
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SPI2_SCK引脚相连；所述连接器P3的4脚接地；所述连接器P3的5脚和6脚相连，所述连接器P3的6脚与DC5V电压连接，且所述连接器P3的6脚与所述单向TVS二极管D3的负极端连接，所述单向TVS二极管D3的正极端接地；所述电容器C31、所述电容器C33、所述电容器C34和所述电容器C36的第一端分别与所述连接器P3的6脚连接，且所述电容器C31、所述电容器C33、所述电容器C34和所述电容器C36的第二端均接地；所述电感器L4的第一端与所述电容器C33的第一端连接，所述电感器L4的第二端与所述电容器C34的第一端连接；所述单刀双掷模拟开关IC芯片U9的5脚与所述电感...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿定求，邓少年，邓雄辉，
申请(专利权)人：广州市合熠智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：