一种避免开关触点氧化、生锈和附着油污导致误判的电路的制作方法

本发明涉及开关监测技术领域，尤其涉及一种避免开关触点氧化、生锈和附着油污导致误判的电路。

背景技术：

开关电路是指具有“接通”和“断开”两种状态的电路，开关电路常见是由开关和上拉电阻组成，如图5所示为开关电路，当开关闭合时，输出端key-mcu为低电平，当开关断开时输出端key-mcu为高电平vcc。

理想开关闭合时触点间电阻为0欧姆。但开关由于长时间氧化、生锈、附着油污后开关触点间存在开关内阻，如图6所示为开关等效电路，当开关闭合时，开关内阻可能从几欧姆增大到几百欧姆甚至一千欧姆，如果开关内阻r开关与电阻r0的阻值相同，此时，key-mcu的电压为则无法判断开关是否闭合。

开关触点氧化、附着油污、生锈发霉，一般是内部的铜芯遇到较潮湿、油烟的环境而导致。开关氧化、生锈、附着油污后会造成接触不良，从而触点间内阻变大，导致开关不灵敏，从而会出现一些误动作，当开关闭合时，由于开关接触电阻变大，导致后续读取和处理电路无法正确判断开关信号，所以氧化、附着油污、生锈发霉的开关就不能继续使用了。

技术实现要素：

本发明提供了一种避免开关触点氧化、生锈和附着油污导致误判的电路，将开关信号进行处理转换成电阻值，防止由于长时间氧化、生锈和附着油污后开关不灵敏导致的误判。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种避免开关触点氧化、生锈和附着油污导致误判的电路，包括按键开关内阻转化电路、基准电压产生电路和比较器u1，按键开关内阻转化电路将按键开关s1的开关内阻值转换成电压值输入比较器u1的一个输入端，基准电压产生电路连接比较器u1的另一个输入端，通过比较器u1判断按键开关s1的闭合和断开，按键开关s1的开关内阻值r开关小于开关电阻的阀值时认为开关闭合，按键开关s1的开关内阻值r开关大于开关电阻的阀值时认为开关断开。

作为本发明的优化方案，按键开关内阻转化电路包括第一电阻r1，基准电压产生电路包括第二电阻r2和第三电阻r3；第一电阻r1的一端连接电源，第一电阻r1的另一端和按键开关s1的一端均与比较器u1的一个输入端相连，按键开关s1的另一端接地；第二电阻r2的一端连接电源，第二电阻r2的另一端和第三电阻r3的一端均连接在比较器u1的另一个输入端上，第三电阻r3的另一端接地，此时，开关电阻的阀值为：

其中：r1为第一电阻r1的阻值，r2为第二电阻r2的阻值，r3为第三电阻r3的阻值。

作为本发明的优化方案，为避免纹波引起开关判断误动作，基准电压产生电路还包括第四电阻r4，第四电阻r4的一端连接在比较器u1的另一个输入端上，第四电阻r4的另一端接比较器u1的输出端，当比较器u1输出低电平时，开关电阻的阀值为：

其中：r4为第三电阻r4的阻值。

作为本发明的优化方案，按键开关内阻转化电路还包括第一滤波电容c1，第一滤波电容c1的一端连接在比较器u1的一个输入端上，第一滤波电容c1的另一端接地。

作为本发明的优化方案，按键开关内阻转化电路包括第五电阻r5和第六电阻r6，所述的基准电压产生电路包括第八电阻r8和第九电阻r9；第五电阻r5的一端连接按键开关s1的一端，按键开关s1的另一端接地，第五电阻r5的另一端和第六电阻r6的一端均连接在比较器u1的另一个输入端上，第六电阻r6的另一端连接电源；第八电阻r8的一端接电源，第八电阻r8的另一端和第九电阻r9的一端连接在比较器u1的一个输入端上，第九电阻r9的另一端接地，此时，开关电阻的阀值为：

其中：r5为第五电阻r5的阻值，r6为第六电阻r6的阻值，r8为第八电阻r8的阻值，r9为第九电阻r9的阻值。

作为本发明的优化方案，为避免纹波引起开关判断误动作，按键开关内阻转化电路包括还包括第七电阻r7，第七电阻r7的一端连接在比较器u1的另一个输入端上，第七电阻r7的另一端接比较器u1的输出端。

作为本发明的优化方案，按键开关内阻转化电路包括还包括第三滤波电容c3，第三滤波电容c3的一端接按键开关s1的一端，第三滤波电容c3的另一端接地。

本发明具有积极的效果：本发明将开关信号处理转换成电阻值进行计算，按键开关的开关内阻值小于开关电阻的阀值时认为开关闭合，按键开关的开关内阻值大于开关电阻的阀值时认为开关断开，防止开关由于长时间氧化、生锈、附着油污后开关不灵敏出现的误判，电路结构简单，成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例1的电路图；

图2是本发明实施例1增加第四电阻后的电路图；

图3为本发明实施例2的电路图；

图4是本发明实施例2增加第七电阻后的电路图；

图5为常用的开关电路图；

图6为氧化、生锈和附着油污后的开关等效电路图。

其中：1、按键开关内阻转化电路，2、基准电压产生电路。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明公开了一种避免开关触点氧化、生锈和附着油污导致误判的电路，包括按键开关内阻转化电路1、基准电压产生电路2和比较器u1，按键开关内阻转化电路1将按键开关s1的开关内阻值转换成电压值输入比较器u1的一个输入端，基准电压产生电路2连接比较器u1的另一个输入端，通过比较器u1判断按键开关s1的闭合和断开，按键开关s1的开关内阻值r开关小于开关电阻的阀值时认为开关闭合，按键开关s1的开关内阻值r开关大于开关电阻的阀值时认为开关断开。

实施例1

如图1所示，按键开关内阻转化电路1包括第一电阻r1，所述的基准电压产生电路包括第二电阻r2和第三电阻r3；第一电阻r1的一端连接电源，第一电阻r1的另一端和按键开关s1的一端均与比较器u1的一个输入端相连，按键开关s1的另一端接地；第二电阻r2的一端连接电源，第二电阻r2的另一端和第三电阻r3的一端均连接在比较器u1的另一个输入端上，第三电阻r3的另一端接地，此时，开关电阻的阀值为：

其中：r1为第一电阻r1的阻值，r2为第二电阻r2的阻值，r3为第三电阻r3的阻值。第二电阻r2和第三电阻r3分压得到基准电压vref接入比较器u1的另一个输入端，按键开关s1和第一电阻r1的分压接入比较器u1的一个输入端。

当按键开关s1断开或者按键开关s1的开关内阻值r开关大于开关电阻的阀值r阀时，比较器u1的负端电压是vcc，比较器u1的正端电压比比较器u1的负端电压低，所以，比较器u1的1脚输出是低电平；当按键开关s1闭合或按键开关s1的开关内阻值r开关小于开关电阻的阀值r阀时，比较器u1的正端电压大于比较器u1的负端电压，比较器u1的1脚输出高电平，key_mcu的信号传递给后面信号处理电路进行电平值的判断。

如图2所示，基准电压产生电路还包括第四电阻r4，第四电阻r4的一端连接在比较器u1的另一个输入端上，第四电阻r4的另一端接比较器u1的输出端，当比较器u1输出低电平时，开关电阻的阀值为：

其中：r4为第三电阻r4的阻值。

当比较器u1输出高电平时，开关电阻的阀值为：

按键开关内阻转化电路还包括第一滤波电容c1，第一滤波电容c1的一端连接在比较器u1的一个输入端上，第一滤波电容c1的另一端接地。

本实施例1的按键开关内阻转化电路将按键开关s1的开关内阻值转换成电压值，按键开关s1的开关内阻值r开关小于开关电阻的阀值时认为开关闭合，按键开关s1的开关内阻值r开关大于开关电阻的阀值时认为开关断开，可以避免由于氧化、生锈、附着油污后接触电阻变大导致开关的误判断。

实施例2

如图3所示，按键开关内阻转化电路包括第五电阻r5和第六电阻r6，所述的基准电压产生电路包括第八电阻r8和第九电阻r9；第五电阻r5的一端连接按键开关s1的一端，按键开关s1的另一端接地，第五电阻r5的另一端和第六电阻r6的一端均连接在比较器u1的另一个输入端上，第六电阻r6的另一端连接电源；第八电阻r8的一端接电源，第八电阻r8的另一端和第九电阻r9的一端连接在比较器u1的一个输入端上，第九电阻r9的另一端接地，此时，开关电阻的阀值为：

其中：r5为第五电阻r5的阻值，r6为第六电阻r6的阻值，r8为第八电阻r8的阻值，r9为第九电阻r9的阻值。

如图4所示，按键开关内阻转化电路包括还包括第七电阻r7，第七电阻r7的一端连接在比较器u1的另一个输入端上，第七电阻r7的另一端接比较器u1的输出端。按键开关内阻转化电路包括还包括第三滤波电容c3，第三滤波电容c3的一端接按键开关s1的一端，第三滤波电容c3的另一端接地。

当按键开关s1断开或者按键开关s1的开关内阻值r开关大于开关电阻的阀值r阀时，比较器u1的正端电压是vcc，比较器u1的负端电压比比较器u1的正端电压低，所以，比较器u1的1脚输出是高电平；当按键开关s1闭合或按键开关s1的开关内阻值r开关小于开关电阻的阀值r阀时，比较器u1的正端电压小于比较器u1的负端电压，比较器u1的1脚输出低电平，key_mcu的信号传递给后面信号处理电路进行电平值的判断。

其中，实施例1和实施例2所选用的比较器u1是推拉方式输出，输出端不需要上拉电阻。实施例1和实施例2电路图中的电容均为滤波电容。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。