CN112783031A - 一种软指令开机控制及电平信号隔离电路*** - Google Patents

一种软指令开机控制及电平信号隔离电路*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***，包括：接口DSP、电源转换模块、驱动继电器、电磁继电器、电压转换芯片、差分接收芯片及差分发送芯片。该电路***将电信号通过差分芯片转为差分信号，然后利用接口DSP对差分芯片使能信号进行控制。接通母线电源后，接口DSP处于上电工作状态，利用差分芯片使能控制信号将差分芯片置为非使能状态，此时差分芯片输出信号为高阻状态，相当于断路，在与接口DSP连接的芯片存在的I/O接口、SPI接口及SCI接口等管脚不会耦合出电压。当接口DSP接收到开机指令后，首先控制电磁继电器闭合，完成***上电，然后将差分芯片置于使能状态，实现与信号存在电平连接的芯片间的电平信号收发。

Description

一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***。
背景技术
***开机控制可以采用机械开关或软件指令实现。采用软件指令方式更加灵活，能够通过软件界面操作远程实现***开机控制。基于DSP的控制电路，采用软件指令实现***开机控制时，在***接通母线电源后，接口DSP上电工作，其他电路不上电，***处于未开机状态。接口DSP通过SCI串口接收并解析上位机发送的控制指令，当收到开机指令后，接口DSP控制继电器接通电源完成全***开机上电。
然而，当接口DSP上电后，接口DSP与***其他芯片之间通常存在I/O、SPI、SCI等基于TTL电平信号连接的对应管脚上耦合出1V左右电压，耦合出的电压将直接作用于未上电芯片。控制***接通母线电源后，未收到开机指令前，与接口DSP存在电信号连接的芯片将受到耦合电压的作用，耦合电压在接插头对应的引脚也将处于带电状态，给接插头插拔带来安全隐患。
因此，亟待在软件开机控制过程中隔离掉上述不期望的耦合电压，使整个开机过程具有更高的灵活性、安全性和稳定性。
发明内容
本发明实施例提供了一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***，以至少解决现有软指令开机控制***中与接口DSP存在电信号连接的芯片将受到耦合电压作用的技术问题。
根据本发明的实施例，提供了一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***，包括：接口DSP、电源转换模块、驱动继电器、电磁继电器、电压转换芯片、差分接收芯片及差分发送芯片；其中：
接口DSP置使能控制信号为不使能信号，不使能信号经电压转换芯片转换为低电平信号后作用于差分发送芯片及差分接收芯片，使其处于非使能状态，此时差分发送芯片及差分接收芯片的输出信号为高阻抗状态；
接口DSP接收到上位机的开机指令后，置上电控制信号为高电平信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为高电平信号驱动驱动继电器闭合，电磁继电器上电后吸合，电路***上电开机；同时接口DSP置使能控制信号为使能电平信号，使能控制信号经电压转换芯片转换为高电平信号，此时差分发送芯片及差分接收芯片处于使能状态，实现1路接收信号正确接收，1路发送信号正确发送。
进一步地，电路***与母线电源接通后，电源转换模块将母线电源转换为接口DSP的工作数字电压，接口DSP上电启动；接口DSP置上电控制信号为低电平信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为低电平信号；驱动继电器在上电控制信号为低时处于断开状态，此时电磁继电器未上电，电路***处于关机状态。
进一步地，接口DSP置上电控制信号为低电平0V信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为低电平0V信号。
进一步地，接口DSP置使能控制信号为不使能低电平0V信号，不使能低电平0V信号经电压转换芯片转换为低电平信号后作用于差分发送芯片及差分接收芯片，使其处于非使能状态。
进一步地，差分发送芯片及差分接收芯片的输出信号为高阻抗状态时，不会在差分输出的接收端芯片的数字电源管脚上耦合出电压，实现电平信号有效隔离。
进一步地，接口DSP接收到上位机的开机指令后，置上电控制信号为高电平3.3V信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为高电平5V信号驱动继电器闭合，电磁继电器上电后吸合，电路***上电开机。
进一步地，接口DSP置使能控制信号为使能电平3.3V信号，使能控制信号经电压转换芯片转换为高电平5V信号，此时差分发送芯片及差分接收芯片处于使能状态。
进一步地，接口DSP采用SCI串口接收并解析上位机发送的开机指令。
进一步地，接口DSP利用IO电平信号控制驱动继电器开关。
进一步地，电源转换模块为DC-DC电源转换模块。
本发明实施例中的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，将电信号通过差分芯片转为差分信号，然后利用接口DSP对差分芯片使能信号进行控制。接通母线电源后，接口DSP处于上电工作状态，利用差分芯片使能控制信号将差分芯片置为非使能状态，此时差分芯片输出信号为高阻状态，相当于断路，在与接口DSP连接的芯片存在的I/O接口、SPI接口及SCI接口等管脚不会耦合出电压。当接口DSP接收到开机指令后，首先控制电磁继电器闭合，完成***上电，然后将差分芯片置于使能状态，实现与信号存在电平连接的芯片间的电平信号收发。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明软指令开机控制及电平信号隔离电路***的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明的实施例，提供了一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***，参见图1，包括：接口DSP、电源转换模块、驱动继电器、电磁继电器、电压转换芯片、差分接收芯片及差分发送芯片；其中：
接口DSP置使能控制信号为不使能信号，不使能信号经电压转换芯片转换为低电平信号后作用于差分发送芯片及差分接收芯片，使其处于非使能状态，此时差分发送芯片及差分接收芯片的输出信号为高阻抗状态；
接口DSP接收到上位机的开机指令后，置上电控制信号为高电平信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为高电平信号驱动驱动继电器闭合，电磁继电器上电后吸合，电路***上电开机；同时接口DSP置使能控制信号为使能电平信号，使能控制信号经电压转换芯片转换为高电平信号，此时差分发送芯片及差分接收芯片处于使能状态，实现1路接收信号正确接收，1路发送信号正确发送。
本发明实施例中的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，将电信号通过差分芯片转为差分信号，然后利用接口DSP对差分芯片使能信号进行控制。接通母线电源后，接口DSP处于上电工作状态，利用差分芯片使能控制信号将差分芯片置为非使能状态，此时差分芯片输出信号为高阻状态，相当于断路，在与接口DSP连接的芯片存在的I/O接口、SPI接口及SCI接口等管脚不会耦合出电压。当接口DSP接收到开机指令后，首先控制电磁继电器闭合，完成***上电，然后将差分芯片置于使能状态，实现与信号存在电平连接的芯片间的电平信号收发。
其中，电路***与母线电源接通后，电源转换模块将母线电源转换为接口DSP的工作数字电压，接口DSP上电启动；接口DSP置上电控制信号为低电平信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为低电平信号；驱动继电器在上电控制信号为低时处于断开状态，此时电磁继电器未上电，电路***处于关机状态。
其中，接口DSP置上电控制信号为低电平0V信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为低电平0V信号。
其中，接口DSP置使能控制信号为不使能低电平0V信号，不使能低电平0V信号经电压转换芯片转换为低电平信号后作用于差分发送芯片及差分接收芯片，使其处于非使能状态。
其中，差分发送芯片及差分接收芯片的输出信号为高阻抗状态时，不会在差分输出的接收端芯片的数字电源管脚上耦合出电压，实现电平信号有效隔离。
其中，接口DSP接收到上位机的开机指令后，置上电控制信号为高电平3.3V信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为高电平5V信号驱动继电器闭合，电磁继电器上电后吸合，电路***上电开机。
其中，接口DSP置使能控制信号为使能电平3.3V信号，使能控制信号经电压转换芯片转换为高电平5V信号，此时差分发送芯片及差分接收芯片处于使能状态。
其中，接口DSP采用SCI串口接收并解析上位机发送的开机指令。
其中，接口DSP利用IO电平信号控制驱动继电器开关。
其中，电源转换模块为DC-DC电源转换模块。
下面以具体实施例，对本发明的软指令开机控制及电平信号隔离电路***进行详细说明：
本发明实施例提供了一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***，以实现软开机控制同时隔离不期望的耦合电压，保证***的安全性和稳定性。
本发明实施例提供了一种软件指令开机控制及电平信号隔离电路***，一方面，该电路***通过接口DSP采用SCI串口接收并解析上位机发送的控制指令，进而控制驱动继电器接通电源的方式实现全***软启动开机。另一方面，该电路***通过使能控制信号控制差分芯片的输出状态，实现电平信号的有效隔离。该电路***开机方式具有更高的灵活性、安全性和稳定性。
具体地，该电路***一方面，通过SCI串口接收上位机的软件开机控制指令，利用IO电平信号控制驱动继电器开关，再通过驱动继电器控制***供电的电磁继电器开关，实现***开机控制。另一方面，针对接口DSP上电后，会在与之存在I/O接口、SPI接口及SCI接口等电平信号连接的芯片的对应管脚上耦合出电压这一问题，本发明实施例提出了一种电平信号隔离电路。首先将电信号通过差分芯片转为差分信号，然后利用接口DSP对差分芯片使能信号进行控制。接通母线电源后，接口DSP处于上电工作状态，利用差分芯片使能控制信号将差分芯片置为非使能状态，此时差分芯片输出信号为高阻状态，相当于断路，在与接口DSP连接的芯片存在的I/O接口、SPI接口及SCI接口等管脚不会耦合出电压。当接口DSP接收到开机指令后，首先利用IO信号控制电磁继电器闭合，完成***上电，然后将差分芯片置于使能状态，实现与信号存在电平连接的芯片间的电平信号收发。
图1是本实施例提供的一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***示意图。
请参照图1，图1是本发明实施例提供的一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***。此电路***由接口DSP、DC-DC电源转换模块、驱动继电器、电磁继电器、电压转换芯片、差分接收芯片及差分发送芯片构成。
***母线电源接通后，DC-DC电源转换模块将母线电源转换为接口DSP的工作数字电压，接口DSP上电启动。接口DSP置上电控制信号为低电平0V信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为低电平0V信号。驱动继电器在上电控制信号为低时处于断开状态，此时电磁继电器电磁吸合线圈未上电，***处于关机状态。
接口DSP置使能控制信号为不使能低电平0V信号，不使能信号经电压转换芯片转换为低电平0V信号后作用于差分发送芯片及差分接收芯片，使其处于非使能状态，此时差分芯片(包括差分发送芯片及差分接收芯片)输出信号为高阻抗状态，不会在差分输出的接收端芯片的数字电源管脚上耦合出电压，实现了电平信号有效隔离。
接口DSP接收到上位机的开机指令后，置上电控制信号为高电平3.3V信号，上电控制信号经电压转换芯片转换为高电平5V信号驱动驱动继电器闭合，电磁继电器电磁线圈上电后吸合，***上电开机。同时，接口DSP置使能控制信号为使能电平3.3V信号，使能控制信号经电压转换芯片转换为高电平5V信号，此时差分发送芯片及差分接收芯片处于使能状态，实现1路接收信号正确接收，1路发送信号正确发送。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，包括：接口DSP、电源转换模块、驱动继电器、电磁继电器、电压转换芯片、差分接收芯片及差分发送芯片；其中：
所述接口DSP置使能控制信号为不使能信号，不使能信号经所述电压转换芯片转换为低电平信号后作用于所述差分发送芯片及所述差分接收芯片，使其处于非使能状态，此时所述差分发送芯片及所述差分接收芯片的输出信号为高阻抗状态；
所述接口DSP接收到上位机的开机指令后，置上电控制信号为高电平信号，上电控制信号经所述电压转换芯片转换为高电平信号驱动所述驱动继电器闭合，所述电磁继电器上电后吸合，所述电路***上电开机；同时所述接口DSP置使能控制信号为使能电平信号，使能控制信号经所述电压转换芯片转换为高电平信号，此时所述差分发送芯片及所述差分接收芯片处于使能状态，实现1路接收信号正确接收，1路发送信号正确发送。
2.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述电路***与母线电源接通后，所述电源转换模块将母线电源转换为所述接口DSP的工作数字电压，所述接口DSP上电启动；所述接口DSP置上电控制信号为低电平信号，上电控制信号经所述电压转换芯片转换为低电平信号；所述驱动继电器在上电控制信号为低时处于断开状态，此时所述电磁继电器未上电，所述电路***处于关机状态。
3.根据权利要求2所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述接口DSP置上电控制信号为低电平0V信号，上电控制信号经所述电压转换芯片转换为低电平0V信号。
4.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述接口DSP置使能控制信号为不使能低电平0V信号，不使能低电平0V信号经所述电压转换芯片转换为低电平信号后作用于所述差分发送芯片及所述差分接收芯片，使其处于非使能状态。
5.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述差分发送芯片及所述差分接收芯片的输出信号为高阻抗状态时，不会在差分输出的接收端芯片的数字电源管脚上耦合出电压，实现电平信号有效隔离。
6.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述接口DSP接收到上位机的开机指令后，置上电控制信号为高电平3.3V信号，上电控制信号经所述电压转换芯片转换为高电平5V信号所述驱动继电器闭合，所述电磁继电器上电后吸合，所述电路***上电开机。
7.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述接口DSP置使能控制信号为使能电平3.3V信号，使能控制信号经所述电压转换芯片转换为高电平5V信号，此时所述差分发送芯片及所述差分接收芯片处于使能状态。
8.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述接口DSP采用SCI串口接收并解析上位机发送的开机指令。
9.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述接口DSP利用IO电平信号控制所述驱动继电器开关。
10.根据权利要求1所述的软指令开机控制及电平信号隔离电路***，其特征在于，所述电源转换模块为DC-DC电源转换模块。
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