一种防止编码器发生银迁移的电路的制作方法

本发明涉及编码器技术领域，尤其涉及一种防止编码器发生银迁移的电路。

背景技术：

汽车空调控制器一般采用旋转编码器来设定温度及调控风速，而旋转编码器是一种采用+5V供电的电子器件，因其结构设计及应用场合的因素，在迁移对象(单侧边的三个引脚)之间存在电压差或潮湿环境的作用下，常常会发生银迁移现象而导致产品使用失效，影响用户的使用体验也加重了用户的维修负担。

银迁移现象，即是：在现实情况中，编码器并排的三个引脚端子，在既定的条件下(电压差或潮湿环境)，引脚端子表面的银质材料会发生迁移(从初始位置发生移动到达对电极区域内再沉积)。

针对编码器的银迁移现象的整改方案主要有3种：1.将存在电压差的对象之间的距离拉大；2.在编码器引脚上涂抹防潮油；3.镀银层改成其他镀层(如金)。但是，方案1需要重新设计编码器结构，以及新开生产模具，而电子工程师则要配合新结构更改PCB(Printed circuit board，印制电路板)，需投入一定的人力物力及财力；针对方案2，防潮油因其本身的稠性与流动性易受重力作用而不能完全覆盖住编码器的引脚，水分子依然可以进入，防潮效果不明显；方案3在考虑镀层时除了涉及成本之外(银作为所有可能发生迁移的金属中最易发生迁移、且迁移速率最高的金属，金与其比较，由于金的活动性比较差，稳定性更好，各种自然环境下，基本不会发生迁移，所以如果把引脚端子表面的处理工艺从镀银改为镀金，则能解决金属迁移的问题，但是，在不改变模具的情况下，制作成本将会增加至少30％)，还需考虑到生产的焊接。

技术实现要素：

本发明提供一种防止编码器发生银迁移的电路，解决了设置电源控制子电路和编码器动作检测子电路来连接于MCU，而进一步通过MCU来控制编码器使用时正常导通、闲置时高阻隔断，从而有效减少编码器引脚间存在电压差的时间的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种防止编码器发生银迁移的电路，所述编码器设有第一脉冲信号输出脚、第二脉冲信号输出脚、第一外壳接地脚、第二外壳接地脚和信号接地脚，第一脉冲信号输出脚和信号接地脚之间连接有第一开关，第二脉冲信号输出脚与信号接地脚之间连接有第二开关，所述第一脉冲信号输出脚、第二脉冲信号输出脚分别连接第一电阻和第二电阻后连接微控制器的第一脉冲信号输入脚和第二脉冲信号输入脚，所述第一脉冲信号输入脚和第二脉冲信号输入脚分别连接第一电容和第二电容后连接所述第一外壳接地脚，所述第一外壳接地脚接地，所述第二外壳接地脚连接所述信号接地脚，所述信号接地脚接地，所述第一脉冲信号输出脚、第二脉冲信号输出脚连接电源控制子电路及编码器检测子电路；

所述电源控制子电路设有第一三极管，所述第一三极管的发射极连接供电电源、基极连接所述微控制器的供电电源控制使能端、集电极连接所述第二脉冲信号输出脚；

所述编码器检测子电路设有第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述第一脉冲信号输出脚，所述第一脉冲信号输出脚还连接二极管的负极端，所述二极管的正极端连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管的发射极连接供电电源，所述第二三极管的集电极连接所述微控制器的编码器动作检测端。

进一步地，当编码器未执行动作时，所述第一脉冲信号输出脚通过所述第一开关与所述信号接地脚连接，所述第二脉冲信号输出脚与所述信号接地脚断开；当编码器执行动作时，所述第二脉冲信号输出脚通过所述第二开关与所述信号接地脚连接，所述第一脉冲信号输出脚与所述信号接地脚断开。

进一步地，所述二极管的负极端与所述第一脉冲信号输出脚之间连接有第三电阻。

进一步地，所述二极管的正极端与所述第二脉冲信号输出脚之间连接有第四电阻。

进一步地，所述第一三极管的基极与供电电源控制使能端之间连接有第五电阻。

进一步地，所述第二三极管的基极与所述二极管的负极端之间连接有第六电阻。

进一步地，所述第二三极管的集电极与所述编码器动作检测端之间连接有第七电阻。

进一步地，所述第二三极管的集电极连接第八电阻后接地。

本发明提供的一种防止编码器发生银迁移的电路，通过设置电源控制子电路和编码器动作检测子电路来连接于MCU，而进一步通过MCU和电源控制子电路及编码器动作检测子电路中的三极管的共同作用来控制编码器使用时正常导通、闲置时高阻隔断，从而有效减少编码器引脚间存在电压差的时间，在既不改变编码器本身的结构也不改变其引脚镀层材质的情况下有效地减少了银迁移现象发生的几率，提高了产品的有效性，也增强了用户的使用体验，且该电路设计成本低，开发周期短，具有较强的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的现有技术的编码器的通用连接图；

图2是本发明提供的一种防止编码器发生银迁移的电路的连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下元器件的选型及取值大小仅为较佳实施例，不构成对本发明保护范围的限制。

参见图1，是本发明实施例提供的现有技术的编码器的通用连接图。如图1所示为编码器供应商推荐电路，在行业内普遍使用，所述编码器S1设有第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)、第一外壳接地脚S1_PIN4(MT1)、第二外壳接地脚S1_PIN5(MT2)和信号接地脚S1_PIN3(C)，所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)分别连接第一电阻R1和第二电阻R2后连接微控制器MCU的第一脉冲信号输入脚MCU_A和第二脉冲信号输入脚MCU_B，所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)分别连接第三电阻R3和第四电阻R4后连接供电电源VCC，所述第一外壳接地脚S1_PIN4(MT1)连接第一电容C1和第二电容R2后分别连接所述微控制器MCU的第一脉冲信号输入脚MCU_A和第二脉冲信号输入脚MCU_B，所述信号接地脚S1_PIN3(C)连接所述第二外壳接地脚S1_PIN5(MT2)后接地。需要说明的是，在所述编码器S1内部，所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)分别通过第一开关K1和第二开关K2连接所述信号接地脚S1_PIN3(C)，而所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)及所述信号接地脚S1_PIN3(C)在外观结构上设为同侧并排。

当编码器S1未执行动作(左旋或右旋)时，第一脉冲信号输入脚MCU_A和第二脉冲信号输入脚MCU_B会有一个脚与所述信号接地脚S1_PIN3(C)短接，而另一个脚则与信号接地脚S1_PIN3(C)开路。当编码器S1发生动作(左旋或右旋)时，第一脉冲信号输入脚MCU_A和第二脉冲信号输入脚MCU_B的状态会发生改变，通过对其高低电平检测即可得知编码器S1的执行动作。

本发明是在原电路基础上做出改进。参见图2，是本发明提供的一种防止编码器S1发生银迁移的电路的连接图。所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)连接电源控制子电路1及编码器检测子电路2；

所述电源控制子电路1设有第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的发射极E连接供电电源VCC、基极B连接所述微控制器MCU的供电电源控制使能端VCC_SUPPLY_EN、集电极C连接所述第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)；

所述编码器检测子电路2设有第二三极管Q2，所述第二三极管Q2的基极B连接所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)，所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)还连接二极管D的负极端，所述二极管D的正极端连接所述第一三极管Q1的集电极C，所述第二三极管Q2的发射极E连接供电电源VCC，所述第二三极管Q2的集电极C连接所述微控制器MCU的编码器动作检测端Encoder_MCU。

为了保护电路，所述二极管D1的负极端与所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)之间连接有第三电阻R3；

所述二极管D1的正极端与所述第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)之间连接有第四电阻R4；所述第一三极管Q1的基极B与供电电源控制使能端VCC_SUPPLY_EN之间连接有第五电阻R5；所述第二三极管Q2的基极B与所述二极管D1的负极端之间连接有第六电阻R6；所述第二三极管Q2的集电极C与所述编码器动作检测端Encoder_MCU之间连接有第七电阻R7；所述第二三极管Q2的集电极C连接第八电阻R8后接地。

当编码器S1未执行动作(左旋或右旋)时，所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)通过所述第一开关K1与所述信号接地脚S1_PIN3(C)连接，所述第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)与所述信号接地脚S1_PIN3(C)断开；当编码器S1执行动作(左旋或右旋)时，所述第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)通过所述第二开关K2与所述信号接地脚S1_PIN3(C)连接，所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)与所述信号接地脚S1_PIN3(C)断开。此时所述第一三极管Q1截止，所述第二三极管Q2导通，此时编码器S1的第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)皆为高阻态，相互之间无电压差，此时所述微控制器MCU的编码器动作检测端Encoder_MCU检测为高电平。

当编码器S1有动作(左旋或右旋)时，第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)与信号接地脚S1_PIN3(C)之间断开，所述第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)与信号接地脚S1_PIN3(C)导通实现接地，因为二极管D的隔离作用，此时所述第二三极管Q2截止，所述编码器S1动作检测端Encoder_MCU检测为低电平。微控制器MCU检测到所述编码器S1动作检测端Encoder_MCU电平的变化，判断为此时编码器S1有执行动作。

当编码器S1有动作执行时，所述供电电源控制使能端VCC_SUPPLY_EN控制所述第一三极管Q1导通，此时编码器S1的第一脉冲信号输入脚MCU_A和第二脉冲信号输入脚MCU_B通过所述第三电阻R3和第四电阻R4连到所述供电电源VCC。当所述供电电源控制使能端VCC_SUPPLY_EN控制所述第一三极管Q1导通后，则不再对所述编码器动作检测端Encoder_MCU进行判定。编码器S1无动作执行一段(预设)时间后，所述微控制器MCU再控制所述第一三极管Q1截止，从而保证编码器S1各引脚间(主要是所述第一脉冲信号输出脚S1_PIN1(A)、第二脉冲信号输出脚S1_PIN2(B)之间)无电压差，总体上做到了控制编码器S1使用时正常导通、闲置时高阻隔断，从而有效减少编码器S1引脚间存在电压差的时间，在既不改变编码器S1本身的结构也不改变其引脚镀层材质的情况下有效地减少了银迁移现象发生的几率。

需要特别指出的是，所述第一脉冲信号输入脚MCU_A和第二脉冲信号输入脚MCU_B为相同性质的两个引脚，在本实施例中，可以相互替换。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。