[发明专利]一种模拟数字输入的程控开关控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述控制器的输入端包括四路支持模拟或者数字信号输入的Analog0~Analog3端口、用于选择信号通道Analog0~Analog3端口的IO0~IO1端口、用于选择8路开关的IO2~IO4端口、使能端口IO5和时钟信号输入端口CLK；所述控制器的输出端包括A~H输出端，其中，A输出端、B输出端、C输出端为自锁开关，D输出端、E输出端、F输出端为无锁开关，G输出端和H输出端为延时开关；所述控制器内包括电压比较模块、译码模块、开关选择模块和开关模块；所述电压比较模块用于负责将从电压比较模块Analog0~Analog3端口输入的电压信号与通过滑动变阻器设定的阈值电压进行比较，并将信号转换为数字量信号；所述译码模块用于将来自单片机的电信号进行译码，产生8路开关的选通信号；所述开关选择模块用于将电压比较模块的输出数字量信号和译码模块所输出的选通信号通过逻辑运算后产生开关的触发信号；所述开关模块包括三个自锁开关、三个无锁开关和两个延迟开关，所述开关模块用于接收到来自开关选择模块有效的触发信号后会执行相应的开关操作。

2.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述IO5使能端口在低电平时有效，IO5有效时，开关被选中；当IO5无效时，开关无法被选中，保持上一次被选中的状态。

3.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述时钟信号输入端口CLK作为锁存信号使用。

4.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述电压比较模块由四个电压比较器和一个四选一数据选择器组成，所述电压比较器通过对输入电压比较，产生有效的数字信号，四选一数据选择器则将通过选择端口选中的数字信号分配到输出端。

5.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述译码模块由三线八线译码器构成，用于负责开关选择信号的译码。

6.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述开关选择模块由与门和D触发器构成；所述与门一端与时钟信号CLK相连，另一端与译码模块输出的八路选择信号相连，输出信号与D触发器的输出端相连，当选择信号有效时，允许D触发器对电压比较模块的输出信号进行锁存，无效时则不允许锁存；所述开关选择模块的锁存频率由时钟信号CLK决定；所述D触发器的输出信号为开关的触发信号。

7.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述开关模块由八个继电器组成的自锁开关、无锁开关和延时开关；其中，所述自锁开关与D触发器组成T触发器，对输出信号进行翻转；所述无锁开关由MOS管驱动，输出信号跟随电压比较模块输出信号；所述延时开关由NE555组成的单稳态电路组成，延时可调。

8.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述Analog0~Analog3端口用于连接传感器，作为输入信号。

9.根据权利要求1所述的一种模拟数字输入的程控开关控制器，其特征在于，所述IO0~IO5端口及时钟信号输入端口CLK连接单片机。

10.一种根据权利要求1所述的模拟数字输入的程控开关控制器的控制方法，其特征在于，包括以下过程：

S1、将A-H输出端中的多个输出端分别连接在不同的电路中，Analog0-Analog3中的一个或多个接口连接相应的传感器；

S2、单片机将IO5拉高，通过SEL0(IO0)-SEL1(IO1)选择输入端口，即选择传感器所连接的端口；

S3、单片机通过IO2~IO4选择其对应的多个开关，A输出端、B输出端、C输出端这三个自锁开关实现自锁闭合，D输出端、E输出端、F输出端这三个无锁开关闭合，G输出端和H输出端这两个延时开关延时闭合；

S4、将IO5拉低，进行扫描；当扫描到传感器所输入的模拟信号超过所设定的模拟量时，控制所选择的开关闭合；

S5、若有多个传感器的输入，通过扫描的方式，使得多个传感器分时控制多个开关的闭合或断开。