一种传感器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种传感器电路

【技术实现步骤摘要】
一种传感器电路、传感芯片及单线级联传感系统


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体涉及一种传感器电路
、
传感芯片及单线级联传感系统
。

技术介绍

[0002]传感器将信息传给主机存在一定的数据交互，需完成这些数据交互需要定义相互之间数据通信协议
。
目前现有的通信协议种类繁多，有线的
、
无线的；或是短距离
、
中距离
、
远距离；或是低速
、
中速
、
高速等；每种协议有一定的特性应用场景，根据场景定义出相对比较合适的协议，同时也需考虑硬件成本和装配等诸多因素
。
[0003]目前比较常见的传感器有温度传感器
、
光敏传感器
、
压敏传感器等
。
这些传感器与主机通讯的数据量不大，但所需的传感器数量较多，而且分布的面积较宽，在一个电子产品或设备中多个传感器分布在不同的位置
。
现在市面常用的信号通信接口为：
UART(
单线串行
)
接口
、I2C(
两线式串行
)
接口
、SPI(
串行外设
)
接口
。
[0004]1.UART(
单线串行
)
接口
[0005]如图1所示；主机控制多个传感器从机，根据主
、
从定义好的波特率
(
单数据位时间长度
)
进行通讯，每个传感器需主机单独连一条数据线，如果有
N
个传感器，需主机有
N
条数据线进行通讯
。
如果传感器离主机的位置较远，连线变长，这样对主机的驱动和传输速度有一定的影响
。
[0006]2.I2C(
两线式串行
)
接口；
[0007]如图2所示，主机通过
I2C
接口控制多个传感器从机，主机两条线
(SDA、SCK)
可以控制多个传感器，由于每个传感器都连在这两条线上，导致其线上负责很大，从而传输速度很慢，功耗较高
。
当主机进行一对多传输时，每个传感器必须有独立地址，所以在生产前必需个每个传感器烧录不同的地址，在生产加工时容易混料
。
[0008]3.SPI(
串行外设
)
接口；
[0009]如图3所示，主机通过
SPI
接口控制多个传感器从机，通过每个从机的
CS
信号线来进行选通，这样，传感器为
N
个就会多出
N
信号线，而这些信号线都需占用
PCB
走线空间，从而使得
PCB
布板难度加大；而且多个从机都挂在
SCK
和
SDIO
总线上，同样会导致数据传输速度很慢
。
[0010]综上所述，这三种方案存在以下问题：
[0011]1.
采用
UART
或
SPI
接口，至少需要主机给传感器从机单独一根信号，增加主机的
IO
口
PCB
布板难度
。
[0012]2.UART
接口通讯需固定波特率，对传感器时钟和
PCB
走线有一定的要求，如果多个传感器接口走线不一致，使生产调试变得复杂
。
[0013]3.I2C
和
SPI
接口多个传感器从机都连在共用的两条线上，使其信号线负载变大，从而降低数据传输速度和增加功耗
。
[0014]4.I2C
接口通讯需每个传感器从机有独立的器件地址，使得加工生产变得复杂
。
[0015]5.
每个传感器从机都需从主机拉控制线，如果从机与主机距离较远，容易受到干扰
。

技术实现思路

[0016]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种传感器电路
、
传感芯片及单线级联传感系统，用于减少传感系统的元器件，
PCB
布线简单降低系统功耗
。
[0017]为了达到上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种传感器电路，包括脉冲解码模块
、
控制模块
、
存储模块
、
传感器模块和脉冲输出模块；其中，
[0018]所述脉冲解码模块与外部的脉冲信号发生元件连接，所述脉冲解码模块被配置为对所述脉冲信号发生元件输出的第一脉冲信号携带的信息进行解码获得解码信息；
[0019]所述控制模块被配置为根据解码信息对所述存储模块进行写操作
、
或者从所述存储模块中读取参数
、
或者从所述传感器模块获取传感器数据，并将所述参数和传感器数据发送给所述脉冲输出模块；
[0020]所述脉冲输出模块被配置为将所述参数或传感器数据根据所述解码信息生成第二脉冲信号并输出，所述第二脉冲信号包含有第一脉冲信号携带的信息
。
[0021]进一步，所述脉冲解码模块包括依次连接的信号整型单元和数据解析单元，所述信号整型单元的输入端与所述脉冲信号发生元件连接，所述数据解析单元的输出端与所述控制模块连接
。
[0022]进一步，所述信号整型单元为施密特触发器
。
[0023]进一步，所述存储模块为内部寄存器
。
[0024]进一步，所述第一脉冲信号携带的信息包括以下其中一种：
[0025]数据频率和指令；
[0026]数据频率
、
指令和指令参数
。
[0027]进一步，所述指令包括地址配置
、
写内部寄存器
、
读内部寄存器和读传感器数据
。
[0028]进一步，所述脉冲输出模块将所述参数或传感器数据根据所述解码信息生成第二脉冲信号，包括：
[0029]将所述参数或传感器数据拼接到解码信息尾部生成输出数据，所述输出数据为二进制数据；
[0030]根据数据频率将所述输出数据转换生成第二脉冲信号
。
[0031]第二方面，本专利技术还提供了一种传感芯片，包括如第一方面所述的传感器电路
。
[0032]第三方面，本专利技术还提供了一种单线级联传感系统，包括主机和若干个传感芯片，所述传感芯片包括如第一方面所述的传感器电路；
[0033]若干个所述传感芯片级联连接，所述传感芯片的脉冲输出模块与相邻的传感芯片的脉冲解码模块连接，其中，第一颗所述传感芯片的脉冲解码模块与所述主机连接，最后一颗所述传感芯片的脉冲输出模块与所述主机连接
。
[0034]进一步，所述主机通过信号线与所述传感芯片电连接<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种传感器电路，其特征在于，包括脉冲解码模块
、
控制模块
、
存储模块
、
传感器模块和脉冲输出模块；其中，所述脉冲解码模块与外部的脉冲信号发生元件连接，所述脉冲解码模块被配置为对所述脉冲信号发生元件输出的第一脉冲信号携带的信息进行解码获得解码信息；所述控制模块被配置为根据解码信息对所述存储模块进行写操作
、
或者从所述存储模块中读取参数
、
或者从所述传感器模块获取传感器数据，并将所述参数和传感器数据发送给所述脉冲输出模块；所述脉冲输出模块被配置为将所述参数或传感器数据根据所述解码信息生成第二脉冲信号并输出，所述第二脉冲信号包含有第一脉冲信号携带的信息
。2.
如权利要求1所述的一种传感器电路，其特征在于，所述脉冲解码模块包括依次连接的信号整型单元和数据解析单元，所述信号整型单元的输入端与所述脉冲信号发生元件连接，所述数据解析单元的输出端与所述控制模块连接
。3.
如权利要求2所述的一种传感器电路，其特征在于，所述信号整型单元为施密特触发器
。4.
如权利要求1所述的一种传感器电路，其特征在于，所述存储模块为内部寄存器
。5.
如权利要求4所述的一种传感器电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖永贵，曾德智，周友金，
申请(专利权)人：深圳市敏锐微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：