一種單通道ad采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及控制電路領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)工具控制領(lǐng)域中，產(chǎn)品逐漸趨向于高集成度、高性價(jià)比和精益設(shè)計(jì)。對(duì)產(chǎn)品性能及功能要求也越來(lái)越多，但客戶對(duì)產(chǎn)品外觀則要求越小越好，這就對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)造成困難。目前，一般保護(hù)板或電機(jī)控制都需要有電量指示功能，電機(jī)0N/0FF功能，電機(jī)高速/低速檔位控制功能，低功耗休眠，以及其它一些人機(jī)信息交換，包括產(chǎn)品信息追溯，當(dāng)前狀態(tài)記憶，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)查詢等信息。而針對(duì)這種需要較多不同功能按鍵輸入產(chǎn)品，目前較常用的設(shè)計(jì)方案是一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)1檢測(cè)口，但是，這樣實(shí)現(xiàn)起來(lái)就需要占用較多的MCU硬件1資源，使得產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、電路方案復(fù)雜度和成本方面都比較高，不利于精益設(shè)
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，利用M⑶單元的單一1口進(jìn)行AD采樣，整合N個(gè)按鍵輸入實(shí)現(xiàn)多種不同功能。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，包括M⑶單元，與所述MCU單元依次連接的采樣輸入單元和組合開(kāi)關(guān)，以及基準(zhǔn)電源單元，與所述MCU單元和基準(zhǔn)電源單元相連的電源控制單元，與所述MCU單元兩兩相連的多個(gè)功能單元，其中，所述采樣輸入單元僅與MCU單元的一個(gè)1 口連接;組合開(kāi)關(guān)包含多個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵，其按鍵數(shù)與所述MCU單元所連接的多個(gè)功能單元數(shù)量相關(guān)。
[0005]優(yōu)選的，所述的多個(gè)功能單元包括電量顯示單元，數(shù)據(jù)信息交換單元，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)指示單元以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。
[0006]優(yōu)選的，所述的基準(zhǔn)電源單元包含一LDO穩(wěn)壓元件。
[0007]優(yōu)選的，所述的電源控制單元中，電源正極通過(guò)開(kāi)關(guān)元件Ql，二極管Dl以及電阻R3與所訴基準(zhǔn)電源單元的輸入端連接，其中，開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端通過(guò)電阻R8和開(kāi)關(guān)元件Q2接地;所述MCU單元的信號(hào)輸出端口⑶N通過(guò)電阻R7、電容Cl 1、二極管D4和電阻Rl8接地，二極管D4的陽(yáng)極和電容Cll之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)電阻R17接地，所述二極管D4和電阻R18之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)電阻R14與開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端連接;所述開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端還通過(guò)穩(wěn)壓二極管D3、電阻R9和電阻R13分別與采樣輸入單元的輸入端和組合開(kāi)關(guān)相連接。
[0008]優(yōu)選的，所述的采樣輸入單元中，信號(hào)端口KEY_AD通過(guò)二極管D5分別與電源控制單元和組合開(kāi)關(guān)連接。
[0009]優(yōu)選的，所述的組合開(kāi)關(guān)包含多個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵，每個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵均通過(guò)一電阻連接至所述電源控制單元和采樣輸入單元，每個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵的另一端均接地。
[0010]優(yōu)選的，所述的開(kāi)關(guān)元件為三極管、MOS管或繼電器。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]一、僅使用單一的1口資源，釋放多個(gè)1口的占用，有利于電路功能的擴(kuò)展。
[0013]二、有利于簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，降低電路復(fù)雜度和成本，有利于精益設(shè)計(jì)。
[0014]三、采用穩(wěn)壓元件進(jìn)行電源信號(hào)的輸出控制，有利于電源信號(hào)的穩(wěn)定輸出，且保證了電路的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路原理框圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)主要的控制電路圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施的M⑶單元及其周邊電路圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施的電源控制控制單元內(nèi)部電路圖。
[0019]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施的采樣輸入單元的內(nèi)部電路圖。
[0020]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施的組合開(kāi)關(guān)的內(nèi)部電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0022]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如圖1?圖6所示，一種單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)3控制電路，包括M⑶單元I，與M⑶單元I依次連接的采樣輸入單元2和組合開(kāi)關(guān)3，以及基準(zhǔn)電源單元4，與MCU單元I和基準(zhǔn)電源單元4相連的電源控制單元5，與M⑶單元I兩兩相連的多個(gè)功能單元，其中，采樣輸入單元2僅與M⑶單元I的一個(gè)1口連接;組合開(kāi)關(guān)3包含多個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵，其按鍵數(shù)與MCU單元I所連接的多個(gè)功能單元數(shù)量相關(guān)。多個(gè)功能單元包括電量顯示單元6，數(shù)據(jù)信息交換單元7，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)指示單元8以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9。具體如圖1所示。
[0023]圖2所示為本實(shí)施例主要的控制電路。包括了基準(zhǔn)電源單元4、電源控制單元5、采樣輸入單元2以及組合開(kāi)關(guān)3的內(nèi)部電路圖。而MCU單元I及其周邊電路的具體連接關(guān)系如圖3所示。
[0024]其中，基準(zhǔn)電源單元4包含一LDO穩(wěn)壓元件。
[0025]電源控制單元5中，電源正極通過(guò)開(kāi)關(guān)元件Ql，二極管Dl以及電阻R3與所訴基準(zhǔn)電源單元4的輸入端連接，其中，開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端通過(guò)電阻R8和開(kāi)關(guān)元件Q2接地;MCU單元I的信號(hào)輸出端口 CON通過(guò)電阻R7、電容C11、二極管D4和電阻R18接地，二極管D4的陽(yáng)極和電容Cl I之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)電阻R17接地，二極管D4和電阻R18之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)電阻R14與開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端連接;開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端還通過(guò)穩(wěn)壓二極管D3、電阻R9和電阻R13分別與采樣輸入單元2的輸入端和組合開(kāi)關(guān)3相連接，具體如圖4所示。
[0026]采樣輸入單元2中，信號(hào)端口KEY_AD通過(guò)二極管D5分別與電源控制單元5和組合開(kāi)關(guān)3連接，具體如圖5所示。
[0027]組合開(kāi)關(guān)3包含多個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵，每個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵均通過(guò)一電阻連接至電源控制單元5和采樣輸入單元2，每個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵的另一端均接地，具體如圖6所示。其中，組合開(kāi)關(guān)3的每個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵從上到下對(duì)應(yīng)的功能分別是:0N/0FF電源鍵、電量指示功能鍵、電機(jī)0N/0FF鍵、電機(jī)高速檔位控制鍵、電機(jī)低速擋位控制鍵、低功耗休眠功能鍵、數(shù)據(jù)信息交換功能鍵。
[0028]開(kāi)關(guān)元件可以為三極管、MOS管或繼電器。在本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)元件Ql選用MOS管，開(kāi)關(guān)元件選用三極管。需要說(shuō)明的是，這不應(yīng)作為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍i額的限制，而應(yīng)是其中的一種最優(yōu)實(shí)施方式。
[0029]本實(shí)施例的控制電路具體工作原理如下:
[0030]當(dāng)0N/0FF電源鍵閉合，通過(guò)電阻R22、電阻R13、電阻R9、電阻R4、二極管D3、電容C14、電容C16和電容C3，使得MOS管Ql導(dǎo)通，然后通過(guò)二極管Dl、電阻R3、電容C6，電容C7和電容C8給穩(wěn)壓元件U2提供電壓，使得穩(wěn)壓元件U2輸出5V電源信號(hào)VCC，并將該電源信號(hào)給MCU單元IUl供電，使得電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
[0031]然后再通過(guò)電阻R8、電阻R14、電阻R18、電阻R17、電阻R7、電容C15、電容C11、二極管D4以及三極管Q2，使得MOS管Ql—直處于導(dǎo)通狀態(tài)，讓電基準(zhǔn)電源單元4進(jìn)入自鎖工作狀
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[0032]此時(shí)，通過(guò)關(guān)閉組合開(kāi)關(guān)3中的其他開(kāi)關(guān)按鍵，并通過(guò)采樣輸入單元2采集相應(yīng)的電壓信息，MCU單元I進(jìn)行檢測(cè)并識(shí)別，最后執(zhí)行相應(yīng)的功能輸出。
[0033]其中，Μ⑶單元I進(jìn)行檢測(cè)并識(shí)別的過(guò)程可描述如下:
[0034]S1.M⑶單元采用內(nèi)部VREF或外部VREF作為點(diǎn)好端口KEY_AD的采樣基準(zhǔn)電壓。
[0035]S2.將VREF電壓分成若干等份，用于識(shí)別開(kāi)關(guān)按鍵，即開(kāi)關(guān)按鍵的輸入對(duì)應(yīng)的不同的電壓信息。
[0036]本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)按鍵從上到下對(duì)應(yīng)的電壓值分別為0.45￥、0.82￥、1.13￥、1.狀、1.64V、1.85V、2.03V。
[0037]S3.MCU單元通過(guò)檢測(cè)信號(hào)端口 KE Y_AD輸入的電壓信息，識(shí)別對(duì)應(yīng)哪個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵的輸入；
[0038]S4.識(shí)別所閉合的開(kāi)關(guān)按鍵對(duì)應(yīng)具體的功能后，MCU單元執(zhí)行相應(yīng)的產(chǎn)品功能。
[0039]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，未詳細(xì)展開(kāi)進(jìn)行闡述的地方，均為本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有公知常識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體為多個(gè)功能單元:電量顯示單元6，數(shù)據(jù)信息交換單元7，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)指示單元8以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元9 ;MCU周邊電路的設(shè)計(jì)等。
[0040]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。需要說(shuō)明的是，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，包括MCU單元(I)，與所述M⑶單元依次連接的采樣輸入單元(2)和組合開(kāi)關(guān)(3)，以及基準(zhǔn)電源單元(4)，其特征在于:還包括與所述M⑶單元和基準(zhǔn)電源單元相連的電源控制單元(5)，與所述M⑶單元兩兩相連的多個(gè)功能單元，其中，所述采樣輸入單元僅與MCU單元的一個(gè)1 口連接;組合開(kāi)關(guān)包含多個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵，其按鍵數(shù)與所述MCU單元所連接的多個(gè)功能單元數(shù)量相關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于，所述的多個(gè)功能單元包括電量顯示單元(6)，數(shù)據(jù)信息交換單元(7)，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)指示單元(8)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于，所述的基準(zhǔn)電源單元(4)包含一 LDO穩(wěn)壓元件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于，所述的電源控制單元(5)中，電源正極通過(guò)開(kāi)關(guān)元件Ql，二極管Dl以及電阻R3與所訴基準(zhǔn)電源單元的輸入端連接，其中，開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端通過(guò)電阻R8和開(kāi)關(guān)元件Q2接地;所述MCU單元的信號(hào)輸出端口 CON通過(guò)電阻R7、電容Cl 1、二極管D4和電阻R18接地，二極管D4的陽(yáng)極和電容Cl I之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)電阻R17接地，所述二極管D4和電阻R18之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)電阻R14與開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端連接;所述開(kāi)關(guān)元件Ql的控制端還通過(guò)穩(wěn)壓二極管D3、電阻R9和電阻R13分別與采樣輸入單元的輸入端和組合開(kāi)關(guān)相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于，所述的采樣輸入單元(2)中，信號(hào)端口KEY_AD通過(guò)二極管D5分別與電源控制單元和組合開(kāi)關(guān)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于，所述的組合開(kāi)關(guān)(3)包含多個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵，每個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵均通過(guò)一電阻連接至所述電源控制單元和采樣輸入單元，每個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵的另一端均接地。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)元件為三極管、MOS管或繼電器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種單通道AD采樣的組合開(kāi)關(guān)控制電路，包括MCU單元，與所述MCU單元依次連接的采樣輸入單元和組合開(kāi)關(guān)，以及基準(zhǔn)電源單元，與所述MCU單元和基準(zhǔn)電源單元相連的電源控制單元，與所述MCU單元兩兩相連的多個(gè)功能單元，其中，所述采樣輸入單元僅與MCU單元的一個(gè)IO口連接；組合開(kāi)關(guān)包含多個(gè)開(kāi)關(guān)按鍵，其按鍵數(shù)與所述MCU單元所連接的多個(gè)功能單元數(shù)量相關(guān)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有有利于電路功能的擴(kuò)展；有利于簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，降低電路復(fù)雜度和成本；有利于電源信號(hào)的穩(wěn)定輸出，且保證了電路的安全性等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/04
【公開(kāi)號(hào)】CN205176537
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521038142
【發(fā)明人】余敏, 朱立湘, 林軍, 尹志明
【申請(qǐng)人】惠州市藍(lán)微電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日