一种传感器引脚复用电路和方法技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，具体为一种传感器引脚复用电路和方法，通过微处理器两组串口通信接口及其复用功能，在任何时候，可以实现产品输出功能；当需要特殊功能，例如应用程序升级功能、传感器校准功能的时候，接上硬件通信器后，可切换为应用程序升级功能或者传感器校准功能，运行中的代码不会影响校准功能及应用程序升级功能，校准功能及应用程序升级功能结束后，又可以恢复正常功能，实现了传感器引脚的复用，既节约了引脚资源，减少了传感器对外接口，有利于传感器小型化，同时也不影响正常功能的使用。正常功能的使用。正常功能的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种传感器引脚复用电路和方法


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体为一种传感器引脚复用电路和方法。

技术介绍

[0002]众所周知，在传感器设计中，传感器的引脚是一种稀缺资源，因此需要将多个功能复用到一个或多个引脚上。通常情况下，传感器一个引脚只能使用一个功能，例如PWM(脉宽调制输出)、UART(通用异步收发器)等，但在一些特殊场合下，需要在同一个引脚上复用两个或以上的功能，例如在传感器上。当前传感器实现正常输出、程序升级功能、校准功能引脚配置有一下几种情况：1.一个引脚用于实现传感器正常PWM输出，一个引脚用于传感器校准(模拟输入、脉宽输入等)，两个引脚(UART功能引脚)用于应用程序升级，这种方法可以实现传感器的输出、校准、应用程序升级功能，但需要传感器四个引脚资源；2.一个引脚用于实现传感器正常PWM输出，两个引脚(UART功能引脚)用于传感器校准、应用程序升级，这种方法使用了传感器的三个引脚资源；3.使用两个传感器引脚实现一组UART/USART功能接口，传感器启动时该引脚默认为在UART/USART模式，不能直接进入传感器的PWM输出模式，通过软件的配置后，将微控制器的UART/USART功能引脚切换为通用输出口，进行传感器的检测输出。这种方法虽然会节省传感器的引脚资源，但传感器默认在非正常检测输出模式，且软件切换为传感器检测输出后不能再进行传感器校准、应用程序升级。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种传感器引脚复用电路和方法。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种传感器引脚复用电路，包括两个复用引脚，所述复用引脚一个用于信号输出，一个用于信号输入，所述复用引脚分别与微控制器的两组UART功能接口的发送/接收引脚相连接；
[0007]所述复用引脚用于与外部设备连接，所述复用电路中连接于微控制器的UART接收引脚的传感器引脚用于信号输入，检测所述复用电路是否实现传感器校准功能、应用程序升级功能；
[0008]所述复用电路中连接于UART发送引脚的传感器引脚用于传感器检测信号的输出，并根据传感器输入复用引脚状态判断是否使用校准功能、应用程序升级功能。
[0009]进一步的，本专利技术的改进有，所述传感器输入引脚通过防护电路、电平缓冲器连接至微控制器的UART的接收引脚，所述UART的输入引脚包括但不限于实现UART的接收、通用输入、输入脉冲捕捉。
[0010]进一步的，本专利技术的改进有，微控制器的UART的发送引脚通过电平缓冲器、防护电路连接至所述传感器输出引脚，所述UART的发送引脚包括但不限于实现UART的发送、通用输出、脉宽调制输出。
[0011]进一步的，本专利技术的改进有，所述复用电路使用了两组UART功能接口，所述两组UART功能接口包括但不限于微控制器集成的、使用集成电路扩展的、使用微控制器通用输入输出口模拟的UART接口。
[0012]进一步的，本专利技术的改进有，所述两组UART功能接口在电气特性上以单端电平进行传输，包括但不限于COMS/TTL电平。
[0013]一种传感器引脚复用方法，包括步骤：
[0014]S1.所述引脚复用电路中的微控制器在任何时候检测输入引脚是否有包括但不限于UART协议输入信号，并对输入信号进行解析；
[0015]S2.若是传感器校准指令，则将所述引脚复用电路中的输出引脚配置为校准输出引脚(包括但不限于PWM输出、UART输出)，与校准设备连接，实现对传感器的校准。
[0016]S3.若不是传感器校准指令，判断是否是传感器应用程序升级指令；
[0017]S4.若是应用程序升级指令，微控制器将与所述复用电路中的输出引脚连接的引脚配置为UART1输出功能，将与所述复用电路中的输入引脚连接的引脚配置为UART2输入功能，传感器与应用程序升级设备连接，通过所述复用输入输出引脚按UART协议，对传感器进行应用程序升级。
[0018]S5.所述引脚复用电路中的微控制器检测输入信号不是传感器校准指令、应用程序升级指令，则将所述复用电路中的输出引脚配置为GPIO功能，配合微控制器的TIMER实现传感器PWM信号输出。
[0019](三)有益效果
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供了一种传感器引脚复用电路和方法，具备以下有益效果：
[0021]该传感器引脚复用电路和方法，在任何时候，通过判断复用输入引脚状态，切换复用输出引脚的工作方式；产品正常上电后，复用输出引脚默认为传感器检测输出；当需要对传感器进行校准时，外部设备对复用输入引脚输出校准指令及校准参数信号，传感器根据校准参数修正相应参数，同时通过复用输出引脚输出校准后的检测数据，校准结束后，传感器自动进入检测输出模式；当需要进行传感器应用程序升级时，在复用输入引脚接入UART输入信号，传感器将复用输出引脚配置为UART输出，与外部升级设备通过两个单工UART协议通信完成传感器应用程序升级，传感器应用程序升级结束后，复用输出引脚自动切换为传感器检测输出模式，既节约了引脚资源，同时也不影响正常功能的使用。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种传感器引脚复用电路结构图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的一种传感器引脚复用方法流程图；
[0024]图3为本专利技术实施例提供的传感器检测输出、校准、应用程序升级使用场景图；
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种传感器引脚复用电路结构图，包括2个复用引脚，所述传感器输入引脚通过防护电路、电平缓冲器连接至微控制器的UART的接收引脚，微控制器的另一组UART的发送引脚通过电平缓冲器、防护电路连接至所述传感器复用输出引脚。
[0027]所述传感器复用引脚，复用使用场景如表一所示：
[0028]表一如图2所示，为本专利技术实施例提供的一种芯片引脚复用方法流程图，包括步骤：
[0029]S1.所述引脚复用电路中的微控制器在任何时候检测输入引脚是否有包括但不限于UART协议输入信号，并对输入信号进行解析；
[0030]S2.若是传感器校准指令，则将所述引脚复用电路中的输出引脚配置为校准输出引脚(包括但不限于PWM输出、UART输出)，与校准设备连接，实现对传感器的校准。
[0031]S3.若不是传感器校准指令，判断是否是传感器应用程序升级指令；
[0032]S4.若是应用程序升级指令，微控制器将与所述复用电路中的输出引脚连接的引脚配置为UART1输出功能，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器引脚复用电路，其特征在于：包括两个复用引脚，所述复用引脚一个用于信号输出，一个用于信号输入，所述复用引脚分别与微控制器的两组UART功能接口的发送/接收引脚相连接；所述复用引脚用于与外部设备连接，所述复用电路中连接于微控制器的UART接收引脚的传感器引脚用于信号输入，检测所述复用电路是否实现传感器校准功能、应用程序升级功能；所述复用电路中连接于UART发送引脚的传感器引脚用于传感器检测信号的输出，并根据传感器输入复用引脚状态判断是否使用校准功能、应用程序升级功能。2.如权利要求1所述的一种传感器引脚复用电路，其特征在于：所述传感器输入引脚通过防护电路、电平缓冲器连接至微控制器的UART的接收引脚，所述UART的输入引脚包括但不限于实现UART的接收、通用输入、输入脉冲捕捉。3.如权利要求1所述的一种传感器引脚复用电路，其特征在于：微控制器的UART的发送引脚通过电平缓冲器、防护电路连接至所述传感器输出引脚，所述UART的发送引脚包括但不限于实现UART的发送、通用输出、脉宽调制输出。4.如权利要求1所述的一种传感器引脚复用电路，其特征在于：所述复用电路使用了两组UART功能接口，所述两组UART功能接口包括但不限于微控制器集成...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴泽锐，
申请(专利权)人：西安伯肯氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：