本發(fā)明實(shí)施例涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字采集電路和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

數(shù)字采集是控制系統(tǒng)中基礎(chǔ)的部分，也是最重要的部分，是系統(tǒng)與控制端直接接觸的部分。數(shù)字采集電路的穩(wěn)定性和可靠性將直接決定整個系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。目前的數(shù)字采集電路是由電阻和光耦組成，這樣形成的數(shù)字采集電路的內(nèi)部電流較小，因此數(shù)字采集電路的抗干擾能力較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字采集電路和系統(tǒng)，用于增加數(shù)字采集電路的內(nèi)部電流，從而增強(qiáng)了電路的抗干擾性能。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字采集電路，包括：

電壓輸入端口、電壓輸出端口、光耦、三極管、上拉電阻、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、第四分壓電阻；

其中，所述電壓輸入端口分別與所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻連接；所述電壓輸出端口分別與所述光耦的輸出端和所述上拉電阻連接；

所述三極管分別與所述第一分壓電阻、第二分壓電阻、第四分壓電阻連接，所述光耦的輸入端分別與第三分壓電阻和所述第四分壓電阻連接，所述光耦的輸出端與所述上拉電阻連接；所述上拉電阻用于連接電壓源；

所述電壓輸入端口用于輸入外部電壓，若所述外部電壓小于預(yù)設(shè)電壓，所述電壓輸出端口輸出的電壓為第一電壓，所述第一電壓用于指示所述電壓輸入端口輸入的所述外部電壓為無效電壓；若所述外部電壓大于預(yù)設(shè)電壓，所述電壓輸出端口輸出的電壓為第二電壓，所述第二電壓用于指示所述電壓輸入端口輸入的所述外部電壓為有效電壓。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字采集系統(tǒng)，包括：如上所述的數(shù) 字采集電路和單片機(jī)，所述單片機(jī)與所述數(shù)字采集電路的電壓輸出端口連接，所述單片機(jī)根據(jù)所述數(shù)字采集電路的電壓輸出端口輸出的第一電壓，輸出第一數(shù)字；所述單片機(jī)根據(jù)所述數(shù)字采集電路的電壓輸出端口輸出的第二電壓，輸出第二數(shù)字；

所述單片機(jī)的電源的電壓與所述數(shù)字采集電路中的上拉電阻連接的電壓源的電壓相同。

基于上述，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)字采集電路和系統(tǒng)中集成有三極管，增大了數(shù)字采集電路的內(nèi)部電流，從而增強(qiáng)了電路的抗干擾性能。同時能夠使光耦的導(dǎo)通電流減小，增加電路易損件的壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明數(shù)字采集系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的數(shù)字采集電路可以包括：

電壓輸入端口11、電壓輸出端口12、光耦13、三極管14、第一分壓電 阻15、第二分壓電阻16、第三分壓電阻17、第四分壓電阻18、上拉電阻19。

其中，電壓輸入端口11分別與第一分壓電阻15和第二分壓電阻16連接；電壓輸出端口12分別與光耦13的輸出端和上拉電阻19連接。

三極管14分別與第一分壓電阻15、第二分壓電阻16、第四分壓電阻18連接，光耦13的輸入端分別與第三分壓電阻17和第四分壓電阻18連接，光耦13的輸出端與上拉電阻19連接；上拉電阻19用于連接電壓源，使得電壓輸出端口12輸出下述的第二電壓，例如：該電壓源的電壓大小與第一電壓的大小相同。

電壓輸入端口11用于輸入外部電壓，若外部電壓小于預(yù)設(shè)電壓，電壓輸出端口12輸出的電壓為第一電壓，第一電壓用于指示電壓輸入端口11輸入的外部電壓為無效電壓；若外部電壓大于預(yù)設(shè)電壓，電壓輸出端口12輸出的電壓為第二電壓，第二電壓用于指示電壓輸入端口11輸入的外部電壓為有效電壓。相應(yīng)地，電壓輸出端口12可以將輸出的電壓輸出給數(shù)字采集系統(tǒng)中的單片機(jī)，以使單片機(jī)根據(jù)電壓輸出端口12輸出的第一電壓或第二電壓分別輸出不同的數(shù)字，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)字采集。

本實(shí)施例提供的數(shù)字采集電路中集成有三極管，增大了數(shù)字采集電路的內(nèi)部電流，從而增強(qiáng)了電路的抗干擾性能。同時能夠使光耦的導(dǎo)通電流減小，增加電路易損件的壽命。

可選地，三極管14的集電極與第一分壓電阻15連接；三級管14的基極與第二分壓電阻16連接，三級管14的發(fā)射極與第四分壓電阻18連接。本實(shí)施例的電路中充分利用了三極管的飽和區(qū)、截止區(qū)的工作狀態(tài)，使數(shù)字采集電路的導(dǎo)通電流增大。

可選地，光耦13的輸入端的正極與第三分壓電阻17連接；光耦13的輸入端的負(fù)極與第四分壓電阻18連接；光耦13的輸出端的正極與上拉電阻19連接，光耦13的輸出端的負(fù)極接地。

可選地，第四分壓電阻18還接地?？蛇x地，第二分壓電阻16還接地。

圖2為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例的數(shù)字采集電路在本發(fā)明實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，還可以包括：指示燈20，指示燈20的一端與第二分壓電阻16連接，指示燈20的另一端接地。第二分壓電阻16可以通過指示燈20接地。

若上述的外部電壓小于預(yù)設(shè)電壓，指示燈20不亮或者指示燈20的亮度小于預(yù)設(shè)亮度，則說明外部電壓為無效電壓。

若上述的外部電壓大于預(yù)設(shè)電壓，指示燈20的亮度大于所述預(yù)設(shè)亮度，則說明外部電壓為有效電壓。

在本發(fā)明實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，可選地，上拉電阻19連接的電壓源可以是該數(shù)字采集電路外部的電壓源，例如：單片機(jī)的電壓源。

本實(shí)施例的數(shù)字采集電路在本發(fā)明實(shí)施例一或二的基礎(chǔ)上還提供一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例的數(shù)字采集電路示出在本發(fā)明實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，還可以包括：電壓源21，該電壓源21與上拉電阻19連接。該電壓源21的電壓大小與單片機(jī)的電壓源的電壓大小相同。

下面結(jié)合圖4以上拉電阻的電阻為47千歐、第一分壓電阻的電阻為2.7千歐、第二分壓電阻的電阻為30千歐、第三分壓電阻的電阻為20千歐、第四分壓電阻的電阻為100歐、電壓源的電壓為3.3V為例對數(shù)字采集電路進(jìn)行說明。

圖4為本發(fā)明數(shù)字采集電路實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本實(shí)施例的數(shù)字采集電路包括：電壓輸入端口IN、電壓輸出端口OUT、光耦G1、三極管Q1、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第三分壓電阻R3、第四分壓電阻R4、上拉電阻R5。

其中，電壓輸入端口IN分別與第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R2連接；電壓輸出端口OUT分別與光耦G1的輸出端和上拉電阻R5連接，其中，電壓輸出端口OUT是與光耦G1的輸出端的正極C連接，另外，光耦G1的輸出端的正極C還與上拉電阻R5連接；光耦G1的輸出端的負(fù)極E接地GND。光耦Q1的輸入端分別與第三分壓電阻R3和第四分壓電阻R4連接，其中，光耦Q1的輸入端的正極A與第三分壓電阻R3連接，光耦Q1的輸入端的負(fù)極K與第四分壓電阻R4連接。

三極管Q1分別與第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第四分壓電阻R4連接，其中，三極管Q1的集電極與第一分壓電阻R1連接；三級管Q1的基極與第二分壓電阻R2連接，三級管Q1的發(fā)射極與第四分壓電阻R4連接。

第四分壓電阻R4還接地GND。

可選地，本實(shí)施例的數(shù)字采集電路還包括電壓源+3V3，該電壓源提供的電壓為3.3V，上拉電阻R5與該電壓源連接。本實(shí)施例中的電壓源的電壓大小，與，本實(shí)施例的數(shù)字采集電路用于連接的單片機(jī)的電壓源的電壓大小相同。

可選地，本實(shí)施例的數(shù)字采集電路還包括指示燈D1A，指示燈D1A的輸入端與第二分壓電阻R2連接，指示燈D1A的輸出端接地。

基于圖4提供的數(shù)字采集電路，預(yù)設(shè)電壓可以為45V；第一電壓的大小與上拉電阻R5連接的電壓源的電壓大小相同，即為3.3V；第二電壓為0V。

其中，電壓輸入端口IN用于輸入外部電壓，若外部電壓小于45V，三極管Q1進(jìn)入放大區(qū)，三極管Q1的集電極和發(fā)射極之間幾乎沒有壓降，光耦G1的輸入端沒有壓差，光耦G1不能導(dǎo)通，電壓輸出端口OUT輸出的電壓為3.3V，指示電壓輸入端口IN輸入的外部電壓為無效電壓。另外，由于第二分壓電阻R2的影響，當(dāng)輸入的外部電壓小于45V時，指示燈D1A的電流很小，指示燈D1A的亮度小于預(yù)設(shè)亮度，例如：指示燈D1A基本不亮或者有微弱亮光，進(jìn)而根據(jù)指示燈D1A的指示可以確定外部電壓為無效電壓。

若外部電壓大于45V，例如在45-110V的范圍內(nèi)，三極管Q1進(jìn)入飽和區(qū)，三極管Q1的集電極和發(fā)射極之間存在壓降，光耦G1輸入端產(chǎn)生壓差，光耦G1導(dǎo)通，電壓輸出端口OUT的輸出電壓為0V，指示電壓輸入端口IN輸入的外部電壓為有效電壓。另外，當(dāng)輸入的外部電壓大于45V時，指示燈D1A的電流逐漸變大，指示燈D1A逐漸變亮，指示燈D1A的亮度大于預(yù)設(shè)亮度，進(jìn)而根據(jù)指示燈D1A的指示可以確定外部電壓為有效電壓。例如：若外部電壓為74V，則電壓輸出端口OUT的輸出電壓為0V，指示74V的外部電壓為有效電壓。

相應(yīng)地，電壓輸出端口OUT可以將輸出的電壓輸出給數(shù)字采集系統(tǒng)中的單片機(jī)，以使單片機(jī)根據(jù)電壓輸出端口OUT輸出的3.3V電壓輸出數(shù)字0，根據(jù)電壓輸出端口IN輸出的0V輸出數(shù)字1，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)字采集。

需要說明的是，上述實(shí)施例中的光耦的耐壓值和開關(guān)速度根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選型。

圖5為本發(fā)明數(shù)字采集系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括：數(shù)字采集電路100和單片機(jī)200，其中，數(shù)字采集電路100 可以采用本發(fā)明上述各實(shí)施例提供的數(shù)字采集電路，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

其中，單片機(jī)200與數(shù)字采集電路100的電壓輸出端口連接，單片機(jī)200根據(jù)數(shù)字采集電路100的電壓輸出端口輸出的第一電壓，輸出第一數(shù)字；單片機(jī)200根據(jù)數(shù)字采集電路100的電壓輸出端口輸出的第二電壓，輸出第二數(shù)字；單片機(jī)200的電壓源的電壓與數(shù)字采集電路100中的上拉電阻連接的電壓源的電壓相同?？蛇x地，第一數(shù)字為0，第二數(shù)字為1。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。