专利名称：一种隔离控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隔离控制电路，尤其是涉及一种用于I2C传感器的隔离控制电路。
背景技术：
现场测量某物理量吋，I2C传感器可能需要较长的引线，而较长的引线直接接入仪表系统，共用电源，则很容易引入较强的干扰导致系统死机或复位，造成仪表不能可靠エ作，有较大安全隐患。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述存在的问题，提供一种隔离控制电路，通过数据发送回路与数据接收回路将数据在单片机与传感器之间传输，并 且传输信号通过隔离控制电路将干扰信号屏蔽掉，有效传输信号，防止系统死机或者复位。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是ー种隔离控制电路，包括处理器、传感器、数据发送回路、数据接收回路，所述数据发送回路输入端与数据接收回路输出端连接，数据发送回路输出端与数据接收回路输入端连接，所述数据发送回路输入端与处理器SDA端ロ连接，所述数据发送回路输出端与传感器SDA端ロ连接。所述数据发送回路包括第一三极管VT1、第二三极管VT2、第一光电耦合器VCL1、第三电阻R3、第一供电VCCl端ロ、第二供电VCC2端ロ、第一接地GNDl端ロ、第二接地GND2端ロ，处理器SDA端ロ与第二三极管基极连接，第二三极管VT2发射极与第一光电耦合器第二端ロ连接,第一光电稱合器第一端ロ与第一供电VCCl端ロ连接,第一光电稱合器第四端ロ与第一三极管VTl基极连接第一光电耦合器第六端ロ、第一三极管集电极与第二供电VCC2端ロ连接，第二三极管VT2集电极与第一接地GNDl端ロ连接，第一三极管VTl发射极与第二接地GND2端ロ连接，第一三极管VTl集电极与传感器SDA端ロ连接，第一三极管VTl基极与第一三极管VTl发射极之间串联第三电阻R3，处理器SDA端ロ是数据发送回路输入端，传感器SDA端ロ是数据发送回路输出端。所述数据发送回路还包括第二电阻R2，所述第二电阻R2串联于第一三极管VTl集电极与传感器SDA端ロ之间。所述数据接收回路包括第三三极管VT3、第四三极管VT4、第二光电耦合器VCL2、第四电阻R4，所述传感器SDA端ロ与第四三极管VT4基极连接，第四三极管VT4发射极与第ニ光电耦合器VCL2第二端ロ连接，第二光电耦合器VCL2第一端ロ与第二供电VCC2端ロ连接，第二光电耦合器VCL2第四端ロ与第三三极管VT3基极连接，第二光电耦合器VCL2第六端ロ与第一供电VCCl端ロ连接，第三三极管VT3集电极与处理器SDA端ロ连接，第三三极管VT3发射极与第一接地GNDl端ロ连接，第三三极管VT3发射极与集电极之间串联第四电阻R4，第四三极管VT4集电极与第二接地GND2端ロ连接，所述处理器SDA端ロ是数据接收回路输出端，传感器SDA端ロ是数据接收回来输入端。[0009]所述数据接收回路还包括第一电阻Rl，所述第一电阻Rl串联于第三三极管VT3集电极与处理器SDA端ロ之间。所述第一三极管VTl、第三三极管VT3是NPN三级管，第二三极管VT2、第四三极管VT4是PNP三级管。ー种隔离控制电路，还包括时钟电路，所述时钟电路包括第三光电耦合器VCL3、第九电阻R9、第十电阻RlO，所述处理器SCK端ロ与第三光电耦合器VCL3第二端ロ连接，所述第三光电耦合器第六端ロ与传感器SCK端ロ、第二供电VCC2端ロ连接，所述第三光电耦合器VCL3第一端ロ通过第十电阻RlO与第一供电VCCl端ロ连接，第三光电耦合器第四端ロ与第二接地GND2端ロ连接。ー种隔离控制电路，还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8，第一供电VCCl端ロ通过第五电阻R5分别与第一光电稱合器VCLl第一端ロ、第三三极管VT3集电极连接，第六电阻R6串联于第一供电VCCl端ロ第二光电耦合器VCL2第六端ロ之间，所述第七电阻R7串联于第二供电VCC2端ロ与第一光电耦合器VCLl第六端ロ之间，所 述第二供电VCC2端ロ通过第八电阻R8分别与第一三极管VTl集电极、第一三极管VTl集电极连接。从上述本实用新型的结构特征可以看出，其优点是数据发送回路通过第二三极管VT2、第一光电耦合器VCL1、第一三极管VT1、第二电阻R2通断控制，使得当处理器SDA端ロ输入信号为“I”时，传感器SDA端ロ输出数据信号“ I”;当处理器SDA端ロ输入信号为“O”吋，传感器SDA端ロ输出信号“O”，处理器SDA端ロ完成数据隔离发送，有效消除干扰信号干扰，防止系统死机或者复位。数据接受回路通过第三三极管VT3、第二光电耦合器VCL2、第四三极管VT4、第一电阻Rl通断控制，使得当传感器SDA端ロ输入信号为“I”时，处理器SDA端ロ输出信号为“ I” ；当传感器SDA端ロ输入信号为“O”吋，处理器SDA端ロ输出信号“O”，处理器SDA端ロ完成数据隔离接收，有效消除干扰信号干扰，防止系统死机或者复位。第四电阻R4作用当第二光电耦合器VCL2导通时(假设其输出端短接，实际情况光率禹输出端会有一定压降)，第一供电VCCl端ロ通过第六电阻R6,第四电阻R4到第一接地GNDl端ロ形成ー个回路，第四电阻R4与第三三极管VT3基极所连点对第一接地GNDl端ロ会有一个电压，所以第三三极管VT3的基极与发射极之间会形成ー个电流，当电流足够大的时候三极管就工作在饱和状态，即第三三极管VT3的发射极与集电极之间完全导通，达到接通的效果；当第二光电耦合器VCL2关断吋，第三三极管VTC3就通过第四电阻R4连接到第一接地GNDl端ロ，所以第三三极管基极与发射极之间电流为0，第三三极管VT3的发射极与集电极处于截止状态，达到关断的效果。第三电阻器R3作用与第四电阻R4作用相同。第三电阻R3、第四电阻R4作用是下拉电阻，给基极提供电流。第一电阻R1、第二电阻R2作用和3、4类似，只不过NPN三极管换成PNP。第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8是起限流作用或者说是上拉电路。
本实用新型将通过例子并參照附图的方式说明，其中[0019]图I是本实用新型电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。第一光电f禹合器VCL1、第二光电f禹合器VCL2、第三光电f禹合器VCL3、第四光电稱合器VCL4全是光电耦合器，所有光电耦合器第一端ロ是阳极端ロ，第二端ロ是阴极，第四端ロ是发射极输出端，第六端ロ是集电极输出端。型号可以是TLP181。光电耦合器工作原理当第一端口和第二端ロ之间有正向导通电压压差产生吋，光电耦合器第四端ロ与光电耦合器第六端ロ就接通。如图I所示，本实用新型中处理器SDA端ロ(是处理器普通的输入输出I/O ロ)输出数据信号给数据发送回路并且接受数据接收回路的数据信号，传感器SDA端ロ接受数据发送回路数据信号并且发送传感器采集的数据信号，处理器CLK端ロ(是处理器普通的输入输出I/O ロ)是处理器时钟端ロ，传感器CLK端ロ是传感器时钟端ロ。当传感器需要将采集的信号发送给处理器的过程首先是通过处理器SDA端ロ发送校验数据给传感器SDA端ロ，传感器接收到校验数据后，将本身采集的信号回发给处理器，处理器SDA端ロ接收传感器SDA端ロ发送的数据，在传感器与处理器通讯的过程中处理器一直通过处理器CLK端ロ并经过时钟电路给传感器提供时钟信号。具体工作过程是I)处理器发送校验数据给传感器11)数据传输过程中数据发送回路工作，具体过程是处理器SDA端ロ输出“I”时，第二三极管VT2截止，此时第一光电耦合器VCLl第一端ロ无电流输入，第一光电耦合器VCLl第四端ロ关断，此时第一三极管VTl截止，传感器SDA端ロ通过第二电阻R2将其电压上拉至5V高电平信号。12)处理器SDA端ロ输出“O”时，第二三极管导通，第一光电耦合器VCL第二端ロ有电流输入，第一光电I禹合器VCLl第四端ロ有电压输出，此时第一三极管VTl导通,第一三极管VTl集电极被拉至数字地(第二接地VCC2端ロ)，传感器SDA端ロ通过被拉为低电平信号，输出“O”。13)由此完成数据隔离发送。由数据发送回路通断过程产生一系列的高低电平数据的校验数据，将其发送给传感器。2)传感器回发采样的信号给处理器传感器接收到处理器发送的校验数据后，需要回发采样信号，具体过程与数据发送回路工作原理相同，当传感器SDA端ロ发送高电平信号时，处理器SDA端ロ产生“I”信号，当传感器SDA端ロ发送“O”信号时，处理器SDA端ロ产生“O”信号。由数据接收回路通过过程产生一系列的高低电平数据回发给处理器。本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是ー系列等效或类似特征中的ー个例子而已。
权利要求1.ー种隔离控制电路，包括处理器、传感器，其特征在于还包括数据发送回路、数据接收回路，所述数据发送回路输入端与数据接收回路输出端连接，数据发送回路输出端与数据接收回路输入端连接，所述数据发送回路输入端与处理器SDA端ロ连接，所述数据发送回路输出端与传感器SDA端ロ连接。
2.根据权利要求I所述的ー种隔离控制电路，其特征在于所述数据发送回路包括第一三极管、第二三极管、第一光电耦合器、第三电阻、第一供电VCCl端ロ、第二供电VCC2端ロ、第一接地GNDl端ロ、第二接地GND2端ロ，处理器SDA端ロ与第二三极管基极连接，第二三极管发射极与第一光电稱合器第二端ロ连接，第一光电稱合器第一端ロ与第一供电VCCl端ロ连接,第一光电稱合器第四端ロ与第一三极管基极连接第一光电稱合器第六端ロ、第一三极管集电极与第二供电VCC2端ロ连接，第二三极管集电极与第一接地GNDl端ロ连接，第一三极管发射极与第二接地GND2端ロ连接，第一三极管集电极与传感器SDA端ロ连接，第一三极管基极与第一三极管发射极之间串联第三电阻，处理器SDA端ロ是数据发送回路输入端，传感器SDA端ロ是数据发送回路输出端。
3.根据权利要求2所述的ー种隔离控制电路，其特征在所述数据发送回路还包括第二电阻，所述第二电阻串联于第一三极管集电极与传感器SDA端ロ之间。
4.根据权利要求2所述的ー种隔离控制电路，其特征在于所述数据接收回路包括第三三极管、第四三极管、第二光电耦合器、第四电阻，所述传感器SDA端ロ与第四三极管基极连接，第四三极管发射极与第二光电耦合器第二端ロ连接，第二光电耦合器第一端ロ与第二供电VCC2端ロ连接，第二光电耦合器第四端ロ与第三三极管基极连接，第二光电耦合器第六端ロ与第一供电端ロ连接，第三三极管集电极与处理器SDA端ロ连接，第三三极管发射极与第一接地GNDl端ロ连接，第三三极管发射极与集电极之间串联第四电阻，第四三极管集电极与第二接地GND2端ロ连接，所述处理器SDA端ロ是数据接收回路输出端，传感器SDA端ロ是数据接收回来输入端。
5.根据权利要求4所述的ー种隔离控制电路，其特征在于所述数据接收回路还包括第ー电阻，所述第一电阻串联于第三三极管集电极与处理器SDA端ロ之间。
6.根据权利要求6所述的ー种隔离控制电路，其特征在于所述第一三极管、第三三极管是NPN三极管，第二三极管、第四三极管是PNP三极管。
7.根据权利要求I至6之一所述的ー种隔离控制电路，其特征在于还包括时钟电路，所述时钟电路包括第三光电耦合器、第九电阻、第十电阻，所述处理器SCK端ロ与第三光电耦合器第二端ロ连接，所述第三光电耦合器第六端ロ与传感器SCK端ロ、第二供电VCC2端ロ连接，所述第三光电耦合器第一端ロ通过第十电阻与第一供电VCCl端ロ连接，第三光电耦合器第四端ロ与第二接地GND2端ロ连接。
8.根据权利要求7所述的ー种隔离控制电路，其特征在还包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻，第一供电VCCl端ロ通过第五电阻分别与第一光电稱合器第一端ロ、第三三极管集电极连接，第六电阻串联于第一供电VCCl端ロ第二光电耦合器第六端ロ之间，所述第七电阻串联于第二供电VCC2端ロ与第一光电耦合器第六端ロ之间，所述第二供电VCC2端ロ通过第八电阻分别与第一三极管集电极、第一三极管集电极连接。
专利摘要本实用新型涉及隔离控制电路，尤其是涉及一种用于I2C传感器的隔离控制电路。提供一种隔离控制电路，通过数据发送回路与数据接收回路将数据在单片机与传感器之间传输，并且传输信号通过隔离控制电路将干扰信号屏蔽掉，有效传输信号。一种隔离控制电路，其特征在于包括数据发送回路、数据接收回路，所述数据发送回路输入端与数据接收回路输出端连接，数据发送回路输出端与数据接收回路输入端连接。本实用新型主要应用于信号隔离领域。
文档编号H03K19/14GK202634403SQ201220282810
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者宋虹, 李培, 刘国庆 申请人:成都霍睦斯电气有限公司