JP4321672B2 - Digital / analog common interface circuit - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチの開閉信号に代表されるディジタル信号やセンサのアナログ出力信号等を所定の信号レベルに変換して、これらの信号を必要とする回路へ入力するためのインターフェイス回路に係り、特に、ディジタル信号入力とアナログ信号入力に対する共用化を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回路の代表的なものとして、いわゆるスイッチ信号入力のためのインターフェイス回路と、アナログ信号入力のためのインターフェイス回路とがある。
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、スイッチ信号入力のためのインターフェイス回路の回路構成例が示されており、以下、同図を参照しつつこの回路例について説明する。
最初に、図７（Ａ）に示されたインターフェイス回路においては、外部に設けられたスイッチ６１の一端がアースに接続され、他端がインターフェイス回路に接続されるような用い方がなされる場合、インターフェイス回路内部では、一般にプルアップ抵抗器と称される抵抗器Ｒ１を介して、そのスイッチ６１の他端に所定の電圧ＶBが印加されると共に、そのスイッチ６１の他端と抵抗器Ｒ１との接続点は抵抗器Ｒを介して所定のＩＣの入力段へ接続されるような構成とされている。
そして、ＩＣは、スイッチ６１の開閉成に応じたその入力段における電圧変化を、所定のディジタル信号のレベルに変換し、いわゆる論理値Ｈｉｇｈ、論理値Ｌｏｗのディジタル信号として後段の回路へ出力するようになっている。
【０００３】
また、外部に設けられたスイッチ６１の一端に外部で所定の電圧ＶBが印加され、他端がインターフェイス回路に接続されるような用い方がなされる場合には、図７（Ｂ）に示されたように、そのスイッチ６１の他端は、一般にプルダウン抵抗器と称される抵抗器Ｒ２を介してアースに接続されると共に、抵抗器Ｒを介してＩＣの入力段に接続されるような構成とされる。
そして、ＩＣにおいては、図７（Ａ）に示された回路構成例の場合と同様にして、スイッチ６１の開閉成に応じたディジタル信号が出力されるようになっている。
【０００４】
また、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、アナログ信号入力のためのインターフェイス回路の回路構成例が示されており、以下、同図を参照しつつつこの回路例について説明する。
最初に、図８（Ａ）に示されたインターフェイス回路について説明すれば、この回路は、被測定対象たるある種の物理量の変化に応じて抵抗値変化を生ずるようなセンサ（例えばサーミスタ）が外部に設けられ、そのセンサの抵抗値変化を最終的にディジタル信号として得る場合に適する構成となっているものである。
すなわち、サーミスタセンサ６２の一端は、アースに接続される一方、他端は、インターフェイス回路において、電源電圧Ｖccが印加されるラインとアースとの間に直列接続された２つの抵抗器Ｒ３，Ｒ４の接続点に接続されたものとなっている。そして、この抵抗器Ｒ３，Ｒ４の接続点は、抵抗器Ｒを介してＩＣへ接続されて、サーミスタセンサ６２の抵抗値に応じた電圧がＩＣへ入力されるようになっている。なお、かかる回路におけるＩＣとしては、例えば、アナログ・ディジタル変換器が用いられ、結局、サーミスタセンサ６２の抵抗値、換言すれば検出値に応じたディジタル信号が図示されない後段の回路へ出力されるようになっている。
【０００５】
一方、図８（Ｂ）に示されたインターフェイス回路は、被測定対象の移動量や変位量を抵抗値変化として検出するセンサを用いる場合に適する構成となっているものである。
すなわち、例えば、ポテンショメータ６３は、車両のアクセル（図示せず）の踏み込み量を検出するため設けられたもので、その一端は、インターフェイス回路に接続されて、電源電圧Ｖccが印加される一方、他端は、アースに接続されている。さらに、被測定物の適宜な部位（例えばアクセルの適宜な部位）に接続された摺動端子６３ａは、いわゆるプルダウン抵抗器としての抵抗器Ｒ４を介してアースに接続されると共に、抵抗器Ｒを介してＩＣの入力段に接続されたものとなっている。
かかる構成においては、摺動端子６３ａの移動（変位）位置に応じたディジタル信号が図示されない後段の回路へ出力されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来は、スイッチ信号入力に代表されるディジタル信号入力のためのインターフェイス回路と、アナログ信号入力のためのインターフェイス回路の回路は、別個であり、入力信号の種類に応じて回路構成し、通常は、それに適合した専用のいわゆるプリント配線基板を用いて部品の実装、接続を行うものであった。したがって、スイッチ信号入力を用いるか、アナログ信号入力を用いるかによって、それぞれ別個の配線を施した回路基板が必要となり、通常は、いわゆるプリント配線基板を別々に製造することとなるため、経済的効率が低いという問題があった。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ディジタル信号入力とアナログ信号入力のいずれにも用いることができ、それぞれに適した回路構成を実現することのできるインターフェイス回路を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記発明の目的を達成するため、本発明に係るディジタル／アナログ共用インターフェイス回路は、
外部からのスイッチの開閉成信号をディジタル信号に変換して出力するゲートＩＣ、又は、所定のアナログ入力信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換用ＩＣが所望に応じて設けられてなるディジタル／アナログ共用インターフェイス回路であって、
外部に設けられる素子の一端が接続される第１の接続端子と、前記第１の接続端子に接続された第２の接続端子と、前記第２の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、所定の電圧が印加される第３の接続端子と、前記第１の接続端子に接続された第４の接続端子と、前記第４の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、アースに接続された第５の接続端子と、前記第１の接続端子に接続された第６の接続端子と、前記第６の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、電源電圧が印加される第７の接続端子と、前記第１の接続端子に一端が接続され、他端が前記ゲートＩＣ又は前記アナログ・ディジタル変換用ＩＣの入力段に接続された入力用抵抗器と、前記入力用抵抗器の他端に接続された第８の接続端子と、前記第８の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、電源電圧が印加される第９の接続端子と、前記第８の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、アースに接続された第１０の接続端子と、前記ＩＣの入力段に一端が接続され、他端がアースに接続されたコンデンサとが設けられてなり、
前記第１の接続端子に外部から印加される信号が、スイッチの開閉成信号か、所定のアナログ信号かに応じて、
前記第２の接続端子と前記第３の接続端子との間に抵抗器を、
前記第４の接続端子と前記第５の接続端子との間に抵抗器を、
前記第６の接続端子と前記第７の接続端子との間に抵抗器を、
前記第８の接続端子と前記第９の接続端子との間にダイオードを、
前記第８の接続端子と前記第１０の接続端子との間にダイオードを、
それぞれ選択的に実装可能に構成されてなるものである。
【０００８】
かかる構成においては、外部から入力される信号に応じて選択的に接続される部品を除いて、入力信号がスイッチの開閉成信号の場合と、入力信号がアナログ信号の場合のそれぞれにおいて必要となる部品間の必要な配線は予めなされているため、選択的に部品を接続するだけで、入力信号の種類に応じて好適な回路が構成されることとなり、ディジタル信号入力とアナログ信号入力のいずれにも用いることができるインターフェイス回路を提供することができることとなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図６を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、この発明の実施の形態におけるディジタル／アナログ共用インターフェイス回路（以下、単に「インターフェイス回路」と言う）の基本的な構成について図１を参照しつつ説明する。なお、図１において、便宜的に、二点鎖線を境にして紙面右側の部分（白抜き矢印以降の部分）がインターフェイス回路（図１においては「Ｉ／Ｆ」と表記）であり、二点鎖線を境に紙面左側の部分（白抜き矢印の方向と反対方向の部分）は、外部であるとし、他の図面においても同様であるとする。
まず、後述するように外部のスイッチ等の一端が接続される第１の接続端子１が設けられており、この第１の接続端子１には、入力用抵抗器２１の一端が接続され、この入力用抵抗器２１の他端は、所定のＩＣ（半導体集積化回路）３４の入力段に接続されるよう配線がなされている。
また、第１の接続端子１には、第２の接続端子２が接続されており、この第２の接続端子２と適宜な間隔を隔てて第３の接続端子３が設けられている。そして、この第３の接続端子３には、所定の電圧ＶBが印加されるように、図示されない所定の電圧ＶBの発生部からの配線がなされている。ここで、第２及び第３の接続端子２，３の間隔は、後述するようにこの間に実装される抵抗器の大きさに十分適合したものであればよいものである。
【００１０】
さらに、第１の接続端子１には、第４の接続端子４が接続されており、この第４の接続端子４と適宜な間隔を隔てて第５の接続端子５が設けられている。そして、この第５の接続端子５は、アースに接続されたものとなっている。ここで、第４及び第５の接続端子４，５の間隔は、第２及び第３の接続端子２，３間の間隔同様、抵抗器が実装されるに適した距離であればよいものである。
またさらに、第１の接続端子１には、第６の接続端子６が接続されており、この第６の接続端子６と適宜な間隔を隔てて第７の接続端子７が設けられている。
そして、この第７の接続端子７には、電源電圧Ｖccが印加されるように、図示されない電源電圧Ｖccの発生部からの配線がなされている。ここで、第６及び第７の接続端子６，７の間隔は、第２及び第３の接続端子２，３間の間隔同様、抵抗器が実装されるに適した距離であればよいものである。
【００１１】
また、先の入力用抵抗器２１とＩＣ３４の入力段との間には、第８の接続端子８が設けられて、入力用抵抗器２１の一端及びＩＣ３４の入力段と接続されたものとなっており、この第８の接続端子８と適宜な間隔を隔てて第９の接続端子９と、第１０の接続端子１０が設けられている。そして、第９の接続端子９には、電源電圧Ｖccが印加されるように、図示されない電源電圧Ｖccの発生部からの配線がなされている一方、第１０の接続端子１０は、アースに接続されたものとなっている。
さらに、ＩＣ３４の入力段は、ノイズ除去用のバイパスコンデンサ２０を介してアースに接続されたものとなっている。
なお、図１においては、ＩＣ３４の部分は簡略化した表示となっている。すなわち、通常、ＩＣは、複数の接続用のピンがそのＩＣ本体の周囲に突出形成されており、インターフェイス回路には、この複数のピンと接続される接続部分、具体的には、プリント配線基板が用いられる場合であれば、一般にスルホールと称される導電性部材が表面に形成された通孔が設けられ、この部分にＩＣが実装されるものとなっている。
【００１２】
ＩＣ３４は、このインターフェイス回路をスイッチ信号入力のために用いるか、アナログ信号入力に用いるかで、その種類は異なる（例えば、スイッチ信号入力用としては、いわゆるゲートＩＣが、アナログ信号入力用としては、アナログ・ディジタル変換用ＩＣが用いられる）が、いずれのＩＣも入力端子と出力端子とが同一のものであって、その大きさ、形状等が同一の規格のものであれば、その規格に応じて上述のような通孔を設けておけば、スイッチ信号入力用又はアナログ信号入力用いずれのＩＣであっても共通に実装可能とすることができる。
また、仮に、スイッチ信号入力用のＩＣと、アナログ信号入力用のＩＣのピンの配置等が異なり、共通の実装領域を用いることができない場合には、予めそれぞれの実装のための上述したような通孔を配した部分を形成すると共に、それぞれの入力段（入力ピン）同士を接続し、また、それぞれの出力段（出力ピン）同士を接続するようにしておけば、使用するＩＣの種類に応じていずれかの部分にＩＣを実装することで、このインターフェイス回路を共通に使用することができる。
【００１３】
なお、上述したような回路は、実際には、いわゆるプリント配線基板とするのが好適である。具体的にプリント配線をどのように配置するかは、基板の形状や大きさによって種々採り得るものであるので、ここでは特定しないが、プリント配線を用いても図１に示された回路構成が変わるものではない。
【００１４】
次に、入力信号に応じたこのインターフェイス回路の用い方について図２乃至図５を参照しつつ説明する。
最初に、スイッチ信号入力に用いられる場合において、インターフェイス回路の外部に設けられる外部スイッチ４１の一端がアースに接続され、他端が第１の接続端子１に接続されて用いられる際のこのインターフェイス回路の用い方について図２を参照しつつ説明する。
この場合、まず、第２の接続端子２と第３の接続端子３との間に、第１の抵抗器（図２においては「Ｒ１」と表記）２２を実装する。
そして、第８の接続端子８と第１０の接続端子１０との間に、ツェナーダイオード３３を、第１０の接続端子１０にそのアノード側が接続されるようにして実装することで、この外部スイッチ４１に適合したインターフェイス回路となる。
なお、この場合、ＩＣ３４は、ゲートＩＣが用いられる。
【００１５】
かかる構成においては、まず、外部スイッチ４１が開成状態とされた場合、第１の接続端子１は、第１の抵抗器２２を介して所定の電圧ＶBとなり、この電圧が入力用抵抗器２１を介してＩＣ３４の入力段へ印加されることとなる。その結果、ＩＣ３４からは、論理値Ｈｉｇｈ（又は論理値Ｌｏｗ）のディジタル信号が出力され、図示されない後段の回路へ入力されることとなる。なお、ＩＣ３４をいずれの論理値の信号を出力するものとするかは、後段の回路の動作によって要求される論理によって定まるものである。
一方、外部スイッチ４１が閉成状態とされると、第１の接続端子１は、アース電位となり、それに伴いＩＣ３４の入力段もアース電位となるため、ＩＣ３４の出力は、外部スイッチ４１が開成状態とされた場合と反対の論理値となる。
結局、このインターフェイス回路により、外部スイッチ４１の開閉成に応じたディジタル信号が得られることとなる。
【００１６】
次に、スイッチ信号入力に用いられる場合において、インターフェイス回路の外部に設けられる外部スイッチ４１の一端に所定の電圧ＶBが印加され、他端が第１の接続端子１に接続されて用いられる際のこのインターフェイス回路の用い方について図３を参照しつつ説明する。
この場合、まず、第４の接続端子４と第５の接続端子５との間に、第２の抵抗器（図３においては「Ｒ２」と表記）２３を実装する。
そして、第８の接続端子８と第１０の接続端子１０との間には、先の図２に示された例と同様にツェナーダイオード３３を実装すればよい。また、この場合、ＩＣ３４に、ゲートＩＣが用いられるもの図２に示された例と同様である。
【００１７】
かかる構成においては、まず、外部スイッチ４１が開成状態とされた場合、第１の接続端子１は、ほぼアース電位となり、同時にＩＣ３４の入力段も同電位となる。その結果、ＩＣ３４からは、論理値Ｈｉｇｈ（又は論理値Ｌｏｗ）のディジタル信号が出力され、図示されない後段の回路へ入力されることとなる。なお、ＩＣ３４をいずれの論理値の信号を出力するものとするかは、後段の回路の動作によって要求される論理によって定まるものである。
一方、外部スイッチ４１が閉成状態とされると、第１の接続端子１は、この外部スイッチ４１を介して所定の電圧ＶBとなり、この電圧が入力用抵抗器２１を介してＩＣ３４の入力段へ印加されることとなる。その結果、ＩＣ３４の出力は、外部スイッチ４１が開成状態とされた場合と反対の論理値となる。
結局、このインターフェイス回路により、外部スイッチ４１の開閉成に応じたディジタル信号が得られることとなる。
【００１８】
次に、アナログ信号入力に用いられる場合において、インターフェイス回路の外部に設けられるサーミスタ４２の一端がアースに接続され、他端が第１の接続端子１に接続されて用いられる際のこのインターフェイス回路の用い方について図４を参照しつつ説明する。
この場合、まず、第４の接続端子４と第５の接続端子５との間に、第２の抵抗器２３を実装するのは先に図３に示された例と同様である。
また、第６の接続端子６と第７の接続端子７との間に、第３の抵抗器（図４においては「Ｒ３」と表記）２４を実装する。
そして、第８の接続端子８と第９の接続端子９との間に、第１のダイオード３１を、第８の接続端子８にそのアノード側が接続されるようにして実装すると共に、第８の接続端子８と第１０の接続端子１０との間に、第２のダイオード３２を、第１０の接続端子１０にそのアノード側が接続されるようにして実装すればよい。
【００１９】
かかる構成においては、まず、サーミスタ４２は、良く知られているように、その周囲の雰囲気温度によって、その抵抗値が変化するものである。そして、この例の場合、サーミスタ４２は、第３の抵抗器２４と直列接続されて、電源電圧Ｖccが印加されると共に、第２の抵抗器２３がサーミスタ４２と並列に接続された構成となっている。したがって、第１の接続端子１には、電源電圧Ｖccが、サーミスタ４２と第２の抵抗器２３との並列接続による合成抵抗値と第３の抵抗器２４の抵抗値とによるいわゆる抵抗分圧で分圧された電圧が生じ、これがＩＣ３４に印加され、その印加電圧に対応したディジタル値がＩＣ３４から出力されることとなる。
【００２０】
次に、アナログ信号入力に用いられる場合において、インターフェイス回路の外部に、例えばポテンショメータ４３が設けられ、その一端がアースに接続され、他端にインターフェイス回路からの電源電圧Ｖccが印加され、さらに、摺動端子４３ａが第１の接続端子１に接続されて用いられる際のこのインターフェイス回路の用い方について図５を参照しつつ説明する。
この場合、ポテンショメータ４３の一端にインターフェイス回路の電源電圧Ｖccが印加される点を除けば、部品の実装は、基本的に先に図４に示された例と同様である。
すなわち、まず、第４の接続端子４と第５の接続端子５との間に、第２の抵抗器２３を実装する。そして、第８の接続端子８と第９の接続端子９との間に、第１のダイオード３１を、第８の接続端子８と第１０の接続端子１０との間に、第２のダイオード３２を、先に説明したと同様にして実装すればよい。
【００２１】
かかる構成においては、ポテンショメータ４３の摺動端子４３ａは、移動量の検出を所望する被測定対象物の適宜な箇所に接続されて、その被測定対象物と共に移動できるようになっている。
したがって、第１の接続端子１には、摺動端子４３ａの移動に応じた電圧が生ずることとなり、これがＩＣ３４に印加され、その印加電圧に対応したディジタル値がＩＣ３４から出力されることとなる。
【００２２】
次に、特に、プリント配線基板の実装に適したツェナーダイオードとダイオードの例について図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照しつつ説明する。
この例は、ツェナーダイオード３３と、第１及び第２のダイオード３１，３２が、それぞれ同一形状寸法の収納ケースに収納されたものである。
すなわち、ツェナーダイオード３３が収納される収納ケース５１も、第１及び第２のダイオード３１，３２が収納される収納ケース５２もいずれも同一形状寸法のもので、しかも、同一数の接続用ピン５１ａ〜５１ｃ，５２ａ〜５２ｃを有してなるものである。
そして、収納ケース５１においては、第１の接続ピン５１ａにツェナーダイオード３３のカソードが、第２の接続ピン５１ｂにツェナーダイオード３３のアノードが、それぞれ接続されたものとなっており、第３の接続ピン５１ｃには、収納ケース５１内部で何も接続されておらず、いいわゆる空きピンとなっている。
【００２３】
一方、収納ケース５２においては、第１の接続ピン５２ａに第１のダイオード３１のカソード及び第２のダイオード３２のアノードが、第２の接続ピン５２ｂに第１のダイオード３１のアノードが、第３の接続ピン５２ｃに第２のダイオード３２のカソードが、それぞれ接続されたものとなっている。
そして、いずれのものにおいても、第１の接続ピン５１ａ，５２ａを、第８の接続端子８に、第２の接続ピン５１ｂ，５２ｂを第１０の接続端子１０に、第３の接続ピン５１ｃ，５２ｃを第９の接続端子９に、それぞれ接続するようにすることで、それぞれの素子の方向性を確認することなく実装を終えることが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、入力信号がスイッチの開閉成信号の場合と、入力信号がアナログ信号の場合のそれぞれにおいて必要となる部品間の必要な配線は予めなされているため、入力信号の種類に応じて、選択的に部品を接続するだけで、入力信号の種類に適した回路が構成されることとなり、ディジタル信号信号入力とアナログ信号入力のいずれにも用いることができるインターフェイス回路を提供することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディジタル／アナログ共用インターフェイス回路の基本構成を示す回路図である。
【図２】スイッチ信号入力に用いられる場合の第１の部品実装例を示す回路図である。
【図３】スイッチ信号入力に用いられる場合の第２の部品実装例を示す回路図である。
【図４】アナログ信号入力に用いられる場合の第１の部品実装例を示す回路図である。
【図５】アナログ信号入力に用いられる場合の第２の部品実装例を示す回路図である。
【図６】プリント配線基板に適するツェナーダイオードとダイオードの例を示す模式図であって、図６（Ａ）はツェナーダイオードの例を示す模式図、図６（Ｂ）はダイオードの例を示す模式図である。
【図７】従来のスイッチ信号入力の場合のインターフェイス回路の構成例を示し回路図であって、図７（Ａ）は第１の構成例を示す回路図、図７（Ｂ）は第２の構成例を示す回路図である。
【図８】従来のアナログ信号入力の場合のインターフェイス回路の構成例を示し回路図であって、図８（Ａ）は第１の構成例を示す回路図、図８（Ｂ）は第２の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１…第１の接続端子
２…第２の接続端子
３…第３の接続端子
４…第４の接続端子
５…第５の接続端子
６…第６の接続端子
７…第７の接続端子
８…第８の接続端子
９…第９の接続端子
１０…第１０の接続端子
３４…ＩＣ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an interface circuit for converting a digital signal typified by an open / close signal of a switch, an analog output signal of a sensor, or the like into a predetermined signal level and inputting these signals to a circuit that requires them. The present invention relates to a digital signal input and an analog signal input that are shared.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, representative examples of this type of circuit include a so-called switch signal input interface circuit and an analog signal input interface circuit.
FIGS. 7A and 7B show circuit configuration examples of an interface circuit for inputting a switch signal. Hereinafter, the circuit examples will be described with reference to FIG.
First, in the interface circuit shown in FIG. 7A, when one end of the switch 61 provided outside is connected to the ground and the other end is connected to the interface circuit, Inside the interface circuit, a predetermined voltage VB is applied to the other end of the switch 61 via a resistor R1 generally called a pull-up resistor, and the other end of the switch 61 and the resistor R1 are connected to each other. The connection point is configured to be connected to an input stage of a predetermined IC through a resistor R.
Then, the IC converts the voltage change at the input stage according to the opening / closing of the switch 61 into a predetermined digital signal level, and outputs it to the subsequent circuit as a so-called digital signal having a logical value High and a logical value Low. It has become.
[0003]
Further, FIG. 7B shows a case where a predetermined voltage VB is externally applied to one end of the switch 61 provided outside and the other end is connected to the interface circuit. As described above, the other end of the switch 61 is connected to the ground via a resistor R2 generally called a pull-down resistor and connected to the input stage of the IC via the resistor R. It is said.
In the IC, a digital signal corresponding to the opening / closing of the switch 61 is output in the same manner as in the circuit configuration example shown in FIG.
[0004]
8A and 8B show circuit configuration examples of an interface circuit for inputting an analog signal. Hereinafter, the circuit examples will be described with reference to FIG.
First, the interface circuit shown in FIG. 8A will be described. In this circuit, a sensor (for example, a thermistor) that causes a change in resistance according to a change in a certain physical quantity to be measured is externally provided. And is suitable for a case where a change in resistance value of the sensor is finally obtained as a digital signal.
That is, one end of the thermistor sensor 62 is connected to the ground, while the other end of the two resistors R3 and R4 connected in series between the line to which the power supply voltage Vcc is applied and the ground in the interface circuit. It is connected to the connection point. The connection point of the resistors R3 and R4 is connected to the IC via the resistor R, and a voltage corresponding to the resistance value of the thermistor sensor 62 is input to the IC. As an IC in such a circuit, for example, an analog / digital converter is used, so that a resistance value of the thermistor sensor 62, in other words, a digital signal corresponding to the detected value is output to a subsequent circuit (not shown). It has become.
[0005]
On the other hand, the interface circuit shown in FIG. 8B has a configuration suitable for the case where a sensor that detects the amount of movement or displacement of the measurement target as a change in resistance value is used.
That is, for example, the potentiometer 63 is provided to detect the amount of depression of the accelerator (not shown) of the vehicle, and one end of the potentiometer 63 is connected to the interface circuit to which the power supply voltage Vcc is applied. The end is connected to ground. Further, the sliding terminal 63a connected to an appropriate part of the object to be measured (for example, an appropriate part of the accelerator) is connected to the ground via a resistor R4 as a so-called pull-down resistor, and the resistor R is connected to the ground. And connected to the input stage of the IC.
In such a configuration, a digital signal corresponding to the movement (displacement) position of the sliding terminal 63a is output to a subsequent circuit (not shown).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, the interface circuit for digital signal input represented by the switch signal input and the circuit of the interface circuit for analog signal input are separate, and the circuit configuration according to the type of the input signal In general, however, components are mounted and connected by using a so-called dedicated printed wiring board suitable for the above. Therefore, depending on whether switch signal input or analog signal input is used, circuit boards with separate wirings are required, and so-called printed wiring boards are usually manufactured separately. There was a problem of low.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an interface circuit that can be used for either a digital signal input or an analog signal input and can realize a circuit configuration suitable for each. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a digital / analog common interface circuit according to the present invention comprises:
A digital IC that is provided with a gate IC that converts an external switch opening / closing signal into a digital signal and outputs it, or an analog / digital conversion IC that converts a predetermined analog input signal into a digital signal as desired. An analog shared interface circuit,
A first connection terminal to which one end of an element provided outside is connected; a second connection terminal connected to the first connection terminal; and a predetermined distance from the second connection terminal; A third connection terminal to which a predetermined voltage is applied, a fourth connection terminal connected to the first connection terminal, a predetermined interval from the fourth connection terminal, and grounding A fifth connection terminal connected to the first connection terminal; a sixth connection terminal connected to the first connection terminal; and a sixth supply terminal to which a power supply voltage is applied at a predetermined interval from the sixth connection terminal. 7, an input resistor having one end connected to the first connection terminal and the other end connected to an input stage of the gate IC or the analog / digital conversion IC , and the input resistor And an eighth connection terminal connected to the other end of the first connection terminal and a predetermined distance from the eighth connection terminal. And a ninth connection terminal to which a power supply voltage is applied, a tenth connection terminal connected to the ground at a predetermined interval from the eighth connection terminal, and an input of the IC A capacitor having one end connected to the stage and the other end connected to ground,
Depending on whether the signal applied from the outside to the first connection terminal is a switch opening / closing signal or a predetermined analog signal,
A resistor is provided between the second connection terminal and the third connection terminal.
A resistor is provided between the fourth connection terminal and the fifth connection terminal.
A resistor is provided between the sixth connection terminal and the seventh connection terminal.
A diode is provided between the eighth connection terminal and the ninth connection terminal.
A diode is provided between the eighth connection terminal and the tenth connection terminal.
Each is configured to be selectively mountable .
[0008]
In such a configuration, it is necessary for each of the case where the input signal is a switch opening / closing signal and the case where the input signal is an analog signal, except for components which are selectively connected according to a signal input from the outside. Since necessary wiring between parts is made in advance, a suitable circuit can be configured according to the type of input signal simply by selectively connecting the parts. Either digital signal input or analog signal input can be configured. It is possible to provide an interface circuit that can also be used.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a basic configuration of a digital / analog common interface circuit (hereinafter simply referred to as “interface circuit”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, for the sake of convenience, the portion on the right side of the page (the portion after the white arrow) with respect to the two-dot chain line is an interface circuit (indicated as “I / F” in FIG. 1). It is assumed that the left portion (the portion opposite to the direction of the white arrow) on the left side of the page with respect to the chain line is the outside, and the same applies to other drawings.
First, as will be described later, a first connection terminal 1 to which one end of an external switch or the like is connected is provided, and one end of an input resistor 21 is connected to the first connection terminal 1. The other end of the input resistor 21 is wired so as to be connected to an input stage of a predetermined IC (semiconductor integrated circuit) 34.
In addition, a second connection terminal 2 is connected to the first connection terminal 1, and a third connection terminal 3 is provided at an appropriate interval from the second connection terminal 2. The third connection terminal 3 is wired from a generating portion of a predetermined voltage VB (not shown) so that the predetermined voltage VB is applied. Here, the interval between the second and third connection terminals 2 and 3 may be any as long as it sufficiently matches the size of the resistor mounted between them, as will be described later.
[0010]
Further, a fourth connection terminal 4 is connected to the first connection terminal 1, and a fifth connection terminal 5 is provided at an appropriate interval from the fourth connection terminal 4. The fifth connection terminal 5 is connected to the ground. Here, the distance between the fourth and fifth connection terminals 4 and 5 may be a distance suitable for mounting the resistor, as is the case between the second and third connection terminals 2 and 3. is there.
Furthermore, a sixth connection terminal 6 is connected to the first connection terminal 1, and a seventh connection terminal 7 is provided at an appropriate interval from the sixth connection terminal 6.
The seventh connection terminal 7 is wired from a power supply voltage Vcc generation unit (not shown) so that the power supply voltage Vcc is applied. Here, the distance between the sixth and seventh connection terminals 6 and 7 may be any distance that is suitable for mounting the resistor, like the distance between the second and third connection terminals 2 and 3. is there.
[0011]
In addition, an eighth connection terminal 8 is provided between the input resistor 21 and the input stage of the IC 34, and is connected to one end of the input resistor 21 and the input stage of the IC 34. The ninth connection terminal 9 and the tenth connection terminal 10 are provided at an appropriate distance from the eighth connection terminal 8. The ninth connection terminal 9 is wired from a power supply voltage Vcc generation unit (not shown) so that the power supply voltage Vcc is applied, while the tenth connection terminal 10 is connected to the ground. It has become.
Further, the input stage of the IC 34 is connected to the ground via the bypass capacitor 20 for noise removal.
In FIG. 1, the portion of the IC 34 is a simplified display. That is, normally, an IC has a plurality of connection pins protruding around the IC body, and the interface circuit includes a connection portion connected to the plurality of pins, specifically, a printed wiring board. If used, a through hole having a conductive member generally called a through hole formed on the surface is provided, and an IC is mounted on this portion.
[0012]
The type of IC 34 is different depending on whether this interface circuit is used for switch signal input or analog signal input (for example, a so-called gate IC is used for switch signal input, If any IC has the same input terminal and output terminal, and the same size, shape, etc., the IC conforms to that standard. If the through holes as described above are provided, it can be mounted in common for any IC for switching signal input or analog signal input.
Also, if the switch signal input IC is different from the analog signal input IC pin placement and the like, and a common mounting area cannot be used, the above-described mounting for each mounting is performed in advance. By forming a part with through holes, connecting each input stage (input pins), and connecting each output stage (output pins), the type of IC used Accordingly, this interface circuit can be used in common by mounting the IC in any part.
[0013]
Note that the circuit as described above is actually preferably a so-called printed wiring board. The specific arrangement of the printed wiring can be variously taken depending on the shape and size of the substrate, and is not specified here. However, even if the printed wiring is used, the circuit configuration shown in FIG. It doesn't change.
[0014]
Next, how to use the interface circuit according to the input signal will be described with reference to FIGS.
First, when used for switch signal input, this interface circuit is used when one end of an external switch 41 provided outside the interface circuit is connected to the ground and the other end is connected to the first connection terminal 1. How to use will be described with reference to FIG.
In this case, first, a first resistor 22 (denoted as “R1” in FIG. 2) 22 is mounted between the second connection terminal 2 and the third connection terminal 3.
Then, by mounting a Zener diode 33 between the eighth connection terminal 8 and the tenth connection terminal 10 so that the anode side is connected to the tenth connection terminal 10, this external switch 41. It becomes an interface circuit suitable for.
In this case, the IC 34 is a gate IC.
[0015]
In such a configuration, first, when the external switch 41 is opened, the first connection terminal 1 becomes a predetermined voltage VB through the first resistor 22, and this voltage is connected to the input resistor 21. To be applied to the input stage of the IC 34. As a result, a digital signal having a logical value High (or logical value Low) is output from the IC 34 and input to a subsequent circuit (not shown). It should be noted that which logic value the IC 34 is to output is determined by the logic required by the operation of the subsequent circuit.
On the other hand, when the external switch 41 is in the closed state, the first connection terminal 1 becomes the ground potential, and the input stage of the IC 34 also becomes the ground potential accordingly. Therefore, the output of the IC 34 is the open state of the external switch 41. The logical value is the opposite of the case where
Eventually, a digital signal corresponding to the opening / closing of the external switch 41 is obtained by this interface circuit.
[0016]
Next, when used for switch signal input, a predetermined voltage VB is applied to one end of the external switch 41 provided outside the interface circuit, and the other end is connected to the first connection terminal 1 for use. How to use the interface circuit will be described with reference to FIG.
In this case, first, a second resistor (indicated as “R2” in FIG. 3) 23 is mounted between the fourth connection terminal 4 and the fifth connection terminal 5.
Then, a Zener diode 33 may be mounted between the eighth connection terminal 8 and the tenth connection terminal 10 as in the example shown in FIG. In this case, a gate IC is used as the IC 34, which is the same as the example shown in FIG.
[0017]
In such a configuration, first, when the external switch 41 is opened, the first connection terminal 1 is substantially at ground potential, and at the same time, the input stage of the IC 34 is also at the same potential. As a result, a digital signal having a logical value High (or logical value Low) is output from the IC 34 and input to a subsequent circuit (not shown). It should be noted that which logic value the IC 34 is to output is determined by the logic required by the operation of the subsequent circuit.
On the other hand, when the external switch 41 is closed, the first connection terminal 1 becomes a predetermined voltage VB via the external switch 41, and this voltage is input to the input stage of the IC 34 via the input resistor 21. Will be applied. As a result, the output of the IC 34 has a logical value opposite to that when the external switch 41 is opened.
Eventually, a digital signal corresponding to the opening / closing of the external switch 41 is obtained by this interface circuit.
[0018]
Next, in the case of being used for analog signal input, one end of the thermistor 42 provided outside the interface circuit is connected to the ground, and the other end is connected to the first connection terminal 1 and used. The usage will be described with reference to FIG.
In this case, first, the second resistor 23 is mounted between the fourth connection terminal 4 and the fifth connection terminal 5 as in the example shown in FIG.
Further, a third resistor (indicated as “R3” in FIG. 4) 24 is mounted between the sixth connection terminal 6 and the seventh connection terminal 7.
The first diode 31 is mounted between the eighth connection terminal 8 and the ninth connection terminal 9 so that the anode side is connected to the eighth connection terminal 8. The second diode 32 may be mounted between the connection terminal 8 and the tenth connection terminal 10 so that the anode side is connected to the tenth connection terminal 10.
[0019]
In such a configuration, as is well known, the resistance value of the thermistor 42 varies depending on the ambient temperature around it. In this example, the thermistor 42 is connected in series with the third resistor 24 to which the power supply voltage Vcc is applied, and the second resistor 23 is connected in parallel with the thermistor 42. ing. Therefore, the power voltage Vcc is applied to the first connection terminal 1 by a so-called resistance voltage division due to the combined resistance value of the thermistor 42 and the second resistor 23 connected in parallel and the resistance value of the third resistor 24. A divided voltage is generated and applied to the IC 34, and a digital value corresponding to the applied voltage is output from the IC 34.
[0020]
Next, when used for analog signal input, for example, a potentiometer 43 is provided outside the interface circuit, one end of which is connected to the ground, the other end is applied with the power supply voltage Vcc from the interface circuit, and A method of using this interface circuit when the moving terminal 43a is used while being connected to the first connection terminal 1 will be described with reference to FIG.
In this case, except that the power supply voltage Vcc of the interface circuit is applied to one end of the potentiometer 43, the mounting of the components is basically the same as the example shown in FIG.
That is, first, the second resistor 23 is mounted between the fourth connection terminal 4 and the fifth connection terminal 5. A first diode 31 is provided between the eighth connection terminal 8 and the ninth connection terminal 9, and a second diode 32 is provided between the eighth connection terminal 8 and the tenth connection terminal 10. May be implemented in the same manner as described above.
[0021]
In such a configuration, the sliding terminal 43a of the potentiometer 43 is connected to an appropriate location of the measurement target object whose movement amount is desired to be moved together with the measurement target object.
Therefore, a voltage corresponding to the movement of the sliding terminal 43 a is generated at the first connection terminal 1, which is applied to the IC 34 and a digital value corresponding to the applied voltage is output from the IC 34.
[0022]
Next, an example of a Zener diode and a diode particularly suitable for mounting on a printed wiring board will be described with reference to FIGS. 6 (A) and 6 (B).
In this example, the Zener diode 33 and the first and second diodes 31 and 32 are stored in storage cases having the same shape and size, respectively.
That is, both the storage case 51 in which the Zener diode 33 is stored and the storage case 52 in which the first and second diodes 31 and 32 are stored have the same shape and size, and the same number of connection pins 51a. To 51c and 52a to 52c.
In the storage case 51, the cathode of the Zener diode 33 is connected to the first connection pin 51a, and the anode of the Zener diode 33 is connected to the second connection pin 51b. Nothing is connected to the pin 51c inside the storage case 51, and it is a so-called empty pin.
[0023]
On the other hand, in the storage case 52, the first connection pin 52a has the cathode of the first diode 31 and the anode of the second diode 32, the second connection pin 52b has the anode of the first diode 31 and the third connection pin 52b. The cathode of the second diode 32 is connected to the connection pin 52c.
In any case, the first connection pins 51a and 52a are connected to the eighth connection terminal 8, the second connection pins 51b and 52b are connected to the tenth connection terminal 10, and the third connection pins 51c, By connecting 52c to the ninth connection terminal 9, it is possible to finish mounting without confirming the directionality of each element.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, necessary wiring between components required in each of the case where the input signal is a switch opening / closing signal and the case where the input signal is an analog signal is made in advance. A circuit suitable for the type of the input signal can be configured simply by selectively connecting components according to the type of the input signal, and can be used for both digital signal input and analog signal input. The effect is that an interface circuit can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of a digital / analog common interface circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first component mounting example when used for switch signal input;
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second component mounting example when used for switch signal input;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a first component mounting example when used for analog signal input;
FIG. 5 is a circuit diagram showing a second component mounting example when used for analog signal input;
6A and 6B are schematic diagrams illustrating examples of a Zener diode and a diode suitable for a printed wiring board, in which FIG. 6A is a schematic diagram illustrating an example of a Zener diode, and FIG. 6B is a schematic diagram illustrating an example of a diode. FIG.
7A and 7B are circuit diagrams showing a configuration example of an interface circuit in the case of conventional switch signal input, in which FIG. 7A is a circuit diagram showing a first configuration example, and FIG. It is a circuit diagram which shows a structural example.
8A and 8B are circuit diagrams showing a configuration example of an interface circuit in the case of a conventional analog signal input, in which FIG. 8A is a circuit diagram showing a first configuration example, and FIG. It is a circuit diagram which shows a structural example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st connecting terminal 2 ... 2nd connecting terminal 3 ... 3rd connecting terminal 4 ... 4th connecting terminal 5 ... 5th connecting terminal 6 ... 6th connecting terminal 7 ... 7th connecting terminal 8 ... 8th connection terminal 9 ... 9th connection terminal 10 ... 10th connection terminal 34 ... IC

Claims (1)

外部からのスイッチの開閉成信号をディジタル信号に変換して出力するゲートＩＣ、又は、所定のアナログ入力信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換用ＩＣが所望に応じて設けられてなるディジタル／アナログ共用インターフェイス回路であって、
外部に設けられる素子の一端が接続される第１の接続端子と、前記第１の接続端子に接続された第２の接続端子と、前記第２の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、所定の電圧が印加される第３の接続端子と、前記第１の接続端子に接続された第４の接続端子と、前記第４の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、アースに接続された第５の接続端子と、前記第１の接続端子に接続された第６の接続端子と、前記第６の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、電源電圧が印加される第７の接続端子と、前記第１の接続端子に一端が接続され、他端が前記ゲートＩＣ又は前記アナログ・ディジタル変換用ＩＣの入力段に接続された入力用抵抗器と、前記入力用抵抗器の他端に接続された第８の接続端子と、前記第８の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、電源電圧が印加される第９の接続端子と、前記第８の接続端子と所定の間隔を隔てて、かつ、アースに接続された第１０の接続端子と、前記ＩＣの入力段に一端が接続され、他端がアースに接続されたコンデンサとが設けられてなり、
前記第１の接続端子に外部から印加される信号が、スイッチの開閉成信号か、所定のアナログ信号かに応じて、
前記第２の接続端子と前記第３の接続端子との間に抵抗器を、
前記第４の接続端子と前記第５の接続端子との間に抵抗器を、
前記第６の接続端子と前記第７の接続端子との間に抵抗器を、
前記第８の接続端子と前記第９の接続端子との間にダイオードを、
前記第８の接続端子と前記第１０の接続端子との間にダイオードを、
それぞれ選択的に実装可能に構成されてなることを特徴とするディジタル／アナログ共用インターフェイス回路。A digital IC that is provided with a gate IC that converts an external switch opening / closing signal into a digital signal and outputs it, or an analog / digital conversion IC that converts a predetermined analog input signal into a digital signal as desired. An analog shared interface circuit,
A first connection terminal to which one end of an element provided outside is connected; a second connection terminal connected to the first connection terminal; and a predetermined distance from the second connection terminal; A third connection terminal to which a predetermined voltage is applied, a fourth connection terminal connected to the first connection terminal, a predetermined interval from the fourth connection terminal, and grounding A fifth connection terminal connected to the first connection terminal; a sixth connection terminal connected to the first connection terminal; and a sixth supply terminal to which a power supply voltage is applied at a predetermined interval from the sixth connection terminal. 7, an input resistor having one end connected to the first connection terminal and the other end connected to an input stage of the gate IC or the analog / digital conversion IC , and the input resistor And an eighth connection terminal connected to the other end of the first connection terminal and a predetermined distance from the eighth connection terminal. And a ninth connection terminal to which a power supply voltage is applied, a tenth connection terminal connected to the ground at a predetermined interval from the eighth connection terminal, and an input of the IC A capacitor having one end connected to the stage and the other end connected to ground,
Depending on whether the signal applied from the outside to the first connection terminal is a switch opening / closing signal or a predetermined analog signal,
A resistor is provided between the second connection terminal and the third connection terminal.
A resistor is provided between the fourth connection terminal and the fifth connection terminal.
A resistor is provided between the sixth connection terminal and the seventh connection terminal.
A diode is provided between the eighth connection terminal and the ninth connection terminal.
A diode is provided between the eighth connection terminal and the tenth connection terminal.
A digital / analog common interface circuit characterized by being configured to be selectively mountable .

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