一種撥碼開關(guān)的檢測(cè)方法與檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及嵌入式應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別一種撥碼開關(guān)的狀態(tài)識(shí)別及故障檢測(cè)方法 及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中，撥碼開關(guān)常用于對(duì)于特殊狀態(tài)的一種簡(jiǎn)單手動(dòng)配置，或者 是對(duì)于運(yùn)行中需要獲取的地址組合信息的獲取。該信息的獲取對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài) 有著選擇功能，因而該信號(hào)的狀態(tài)能否準(zhǔn)確獲取至關(guān)重要。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的采集方法，撥碼開關(guān)的兩端，一端上拉至高電平，另外一端連接到參 考地平面，通過處理器的IO 口或者并口轉(zhuǎn)換芯片直接讀取撥碼開關(guān)的其中一端的信號(hào)電 平高低。因而只能采集到高或者低兩種狀態(tài)。而在實(shí)際應(yīng)用中，由于撥碼開關(guān)的物理機(jī)械 特性或者相連接的電阻、連接線出現(xiàn)故障后，狀態(tài)信號(hào)出現(xiàn)異常后并不能正確地反映當(dāng)前 狀態(tài)信息，由于缺乏診斷機(jī)制，處理器會(huì)以一種錯(cuò)誤的狀態(tài)在運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來不利 影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能有效區(qū)分識(shí)別撥碼 開關(guān)的正常工作狀態(tài)和異常工作狀態(tài)的方法。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)方法，該檢測(cè)方法通過對(duì)撥碼開關(guān)檢 測(cè)電路選取多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行電壓監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)的多點(diǎn)電壓值進(jìn)行比較，從而判斷所述撥碼 開關(guān)的狀態(tài)。
[0006] 其中，多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括具有恒定電壓值的監(jiān)測(cè)點(diǎn)和根據(jù)撥碼開關(guān)狀態(tài)改變電壓值 的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
[0007] 對(duì)監(jiān)測(cè)的多點(diǎn)電壓值進(jìn)行比較，具體包括：將具有恒定電壓值的監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集到的 恒定電壓與標(biāo)準(zhǔn)的電壓相比較；將根據(jù)撥碼開關(guān)狀態(tài)改變電壓值的監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集到的電壓與 恒定電壓相比較。
[0008] 上述撥碼開關(guān)檢測(cè)電路采用多個(gè)電阻與撥碼開關(guān)串聯(lián)、并聯(lián)方式連接。
[0009] 具體的，撥碼開關(guān)檢測(cè)電路由回路2-端與電阻R27串聯(lián)組成：回路2由支路1與 電阻R25并聯(lián)構(gòu)成；支路1由撥碼開關(guān)與電阻R26串聯(lián)組成；撥碼開關(guān)檢測(cè)電路通過回路2 另一端接入電源電壓；監(jiān)測(cè)點(diǎn)選取回路2兩端。
[0010] 更佳的，電阻R26由兩個(gè)相同的電阻并聯(lián)組成。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種采用上述檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，包括： 上述撥碼開關(guān)檢測(cè)電路，提供監(jiān)測(cè)的電壓源信號(hào)； 比較單元，將撥碼開關(guān)檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)； 處理單元，接收比較單元輸出的數(shù)字量信號(hào)，進(jìn)行比較判斷撥碼開關(guān)的工作狀態(tài)。
[0012] 其中，撥碼開關(guān)檢測(cè)電路包括： 支路I，撥碼開關(guān)與電阻R26串聯(lián)組成； 回路2,支路1與電阻R25并聯(lián)組成； 回路2與電阻R27串聯(lián)組成撥碼開關(guān)檢測(cè)電路。
[0013] 較優(yōu)選，電阻R26由兩個(gè)相同的電阻并聯(lián)組成。
[0014] 比較單元包括： 模擬開關(guān)，用于將撥碼開關(guān)檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出電壓信號(hào)切換至模數(shù)轉(zhuǎn)換器；當(dāng)有多 個(gè)撥碼開關(guān)信號(hào)可被監(jiān)測(cè)時(shí)，作為檢測(cè)端口的拓展連接；優(yōu)選的，模擬開關(guān)可以是多個(gè)以串 聯(lián)、級(jí)聯(lián)或其他邏輯組合方式構(gòu)成的應(yīng)用于本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)。
[0015] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將模擬開關(guān)選中的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信號(hào)。
[0016] 上述的撥碼開關(guān)是用來操作地址選擇的開關(guān)，采用的是0/1二進(jìn)制編碼原理，本 發(fā)明檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)除了適用于它外，還可針對(duì)低動(dòng)作頻率的開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)， 其中低動(dòng)作頻率是指動(dòng)作頻率低于125Hz，開關(guān)量信號(hào)為干接點(diǎn)信號(hào)。
[0017] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過對(duì)撥碼開關(guān)檢測(cè)電路的多個(gè)監(jiān)測(cè) 點(diǎn)進(jìn)行電壓監(jiān)測(cè)，將傳統(tǒng)的數(shù)字量采集方式轉(zhuǎn)為了模擬量采集，模擬量表達(dá)狀態(tài)的的信息 比數(shù)字量的多，因而可以對(duì)電路的工作狀態(tài)作出更多的診斷。傳統(tǒng)的采集方式不能對(duì)于中 間態(tài)或者故障狀態(tài)作出反應(yīng)，而本發(fā)明通過對(duì)多監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行電壓監(jiān)測(cè)判斷，能有效對(duì)撥碼 端子的異常及檢測(cè)電路電阻的異常作出診斷，比傳統(tǒng)方案更精準(zhǔn)的反應(yīng)檢測(cè)狀態(tài)，將大大 提高系統(tǒng)對(duì)于撥碼端子的讀取可靠性。
【附圖說明】
[0018] 圖1為傳統(tǒng)對(duì)撥碼開關(guān)的檢測(cè)原理圖； 圖2為本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本發(fā)明一種檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖； 圖4為本發(fā)明第二種檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖； 圖5為本發(fā)明第三種檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖； 圖6為對(duì)撥碼開關(guān)進(jìn)行判斷的工作區(qū)域顯示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020] 如圖1所示為傳統(tǒng)的撥碼開關(guān)檢測(cè)方案。VCC為系統(tǒng)提供的高電平參考電平。 R1~R8為撥碼開關(guān)選擇的上拉電阻，一般選擇1KQ~10KQ范圍內(nèi)阻值，典型值為2KQ。 R9~R16為信號(hào)保護(hù)電阻，一般選擇范圍為20~200 Q，典型值為33 Q。R17~R24為接地電阻， 通常不超過100Q，一般不接該組電阻。A~H為傳送至處理器單元的待讀取信號(hào)。撥碼開關(guān) 未閉合時(shí)，A~H所對(duì)應(yīng)的信號(hào)為TTL電平數(shù)字邏輯的高電平("1")，當(dāng)撥碼開關(guān)閉合后，A~H 所對(duì)應(yīng)的信號(hào)為TTL電平數(shù)字邏輯的低電平("0")。
[0021] 如圖2所示為本發(fā)明撥碼開關(guān)的檢測(cè)系統(tǒng)，包括：撥碼開關(guān)檢測(cè)電路，比較單元和 處理單元。
[0022] 撥碼開關(guān)檢測(cè)電路，通過與撥碼端子串聯(lián)、并聯(lián)的電阻，提供檢測(cè)的電壓源信號(hào)。
[0023] 比較單元，將撥碼開關(guān)檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出電壓信號(hào)利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將各個(gè)電 壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號(hào)給下一單元。比較單元包括一個(gè)或多個(gè)模擬開關(guān)，將所檢測(cè)的一 個(gè)端子或多個(gè)端子的動(dòng)作狀態(tài)切換至模數(shù)轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)引腳上。
[0024] 處理單元，獲取比較單元的輸出值，對(duì)獲取的值判斷，并與計(jì)算后預(yù)存的端子工作 狀態(tài)區(qū)間比較，判斷出當(dāng)前撥碼開關(guān)的工作狀態(tài)。
[0025] 參見圖3,其示出了能體現(xiàn)本發(fā)明方案的最簡(jiǎn)撥碼開關(guān)檢測(cè)電路，即一個(gè)撥碼開關(guān) 的撥碼開關(guān)檢測(cè)電路。圖中，VCC為系統(tǒng)提供的電壓，可以與系統(tǒng)數(shù)字部分的電壓相等同，也 可以是其他電源變換裝置和設(shè)備轉(zhuǎn)化而來的一個(gè)固定值。電阻R26與一位撥碼開關(guān)等效S 串聯(lián)，電阻R25與撥碼開關(guān)和R26 -起并聯(lián)，電阻R27串聯(lián)在檢測(cè)電路的干路中。A點(diǎn)和B 點(diǎn)為所選取的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。A點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電壓為恒定電壓值，與S的開、閉狀態(tài)無關(guān)；B點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電壓與 S的開、閉狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)S斷開時(shí)，僅有電阻R25和電阻R27對(duì)VCC分壓，而當(dāng)S閉合時(shí)，電 阻R25先與電阻R26并聯(lián)，并聯(lián)后的值與電阻R27對(duì)VCC分壓。由于并聯(lián)后阻值下降，所以 B點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電壓在S閉合后會(huì)變大，而A點(diǎn)電壓不變，所以AB之間的電壓差會(huì)在撥碼開關(guān)閉合 和斷開兩個(gè)狀態(tài)之間有偏移。通過對(duì)這個(gè)電壓差值判斷可以知道撥碼開關(guān)的工作狀態(tài)。
[0026] 如圖4所示，為對(duì)圖3進(jìn)行改進(jìn)后的撥碼開關(guān)檢測(cè)電路，圖3中B點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓是 通過電阻R25對(duì)VCC的一種間接引用，而圖4中，B點(diǎn)電壓通過獨(dú)立的VEE提供。特別地， VEE可以是一個(gè)獨(dú)立的參考電源，也可以是一個(gè)可編程的數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，提供更為精確的電 壓。VEE的引入可以將判斷的工作區(qū)間劃分的更為明確。降低了與VCC之間的耦合度，進(jìn)一 步提高檢測(cè)部