单片机ＩＯ口的扩展电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够在成本较低的前提下来解决ＩＯ口短缺问题的单片机ＩＯ口的扩展电路，它包括第一、二、三、四、五电阻和第一、二三极管；第一、二电阻的一端均与单片机的ＩＯ口连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端连接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号输出端；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极和第四电阻的另一端均与接地端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的另一端连接，第二三极管的集电极作为第二信号输出端。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及单片机
，具体讲是一种单片机 ο 口的扩展电路。
技术介绍
目前的单片机，其IO 口一般与被控对象连接，由于IO 口个数往往是固定的，所以 当被控对象较多时，就会造成IO 口短缺的问题，解决此问题的方法往往是更换IO 口个数更 多的单片机，这样虽然解决了问题，但是成本大大增加。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种能够在成本较低的前提下来解决IO 口短缺问题的单片机IO 口的扩展电路。本技术的技术方案是，本技术单片机IO 口的扩展电路，它包括第一、二、 三、四、五电阻和第一、二三极管，第一、二三极管分别为PNP型三极管和NPN型三极管；第 一、二电阻的一端均与单片机的IO 口连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均与第 一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端连 接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号输 出端；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三极管的发 射极和第四电阻的另一端均与接地端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的另一端连 接，第二三极管的集电极作为第二信号输出端；所述单片机为能够通过其内置程序对单片 机的其中一个IO 口单独进行输入/输出状态指定的单片机，且输入电平为CMOS输入电平， 输出形式为CMOS三态。第一、二电阻的阻值相等，为1ΚΩ ；第三、四电阻的阻值相等，为200 Ω ；第五电阻 的阻值为5. IKΩ ；单片机的工作电源的输入电压为5V。采用上述结构后，本技术与现有技术相比，具有以下优点本技术的工作原理是，当单片机的IO 口的状态改变时，即当单片机的IO 口输 出0或1或单片机的IO置为输入口时，将得到第一三极管的基极点的电压和第二三极管的 基极点的电压，第一三极管的基极点的电压与第一三极管的发射极的电压相比较，将决定 第一三极管是否导通，第一三极管导通，则第一信号输出端输出1，不导通，第一信号输出端 输出0 ；第二三极管的基极点的电压与第二三极管的发射极的电压相比较，将决定第二三 极管是否导通，第二三极管导通，则第二信号输出端输出0，不导通，第二信号输出端输出 1。简单的说，单片机的IO 口的状态改变决定了第一三极管和第二三极管的导通与 否，这样，单片机的IO 口通过本技术，就能得到两个信号输出端，从而解决了 IO 口短缺 的问题，而且采用的元器件数量少，连接关系简单，成本低，所以本技术具有能够在成 本较低的前提下来解决IO 口短缺问题的优点。附图说明附图是本技术单片机IO 口的扩展电路的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。本技术单片机IO 口的扩展电路，它包括第一、二、三、四、五电阻(Rl、R2、R3、 R4、R5)和第一、二三极管(Q1、Q2)，第一、二三极管分别为PNP型三极管和NPN型三极管 ’第 一、二电阻的一端均与单片机的IO 口(P1.0)连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均 与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端 连接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号 输出端(Uol)；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三 极管的发射极和第四电阻的另一端均与接地端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的另 一端连接，第二三极管的集电极作为第二信号输出端(Uo2)；所述单片机为能够通过其内 置程序对单片机的其中一个IO 口单独进行输入/输出状态指定的单片机，且输入电平为 CMOS输入电平，输出形式为CMOS三态。本技术单片机IO 口的扩展电路用于扩展具有 上述特点的单片机，这类单片机为市售常用。本例中，第一、二电阻的阻值相等，为1ΚΩ ；第三、四电阻的阻值相等，为200 Ω ；第 五电阻的阻值为5. IKΩ ；单片机的工作电源的输入电压为5V。在数字电路中，高电位一般定义为1，低电位一般定义为0，本例中也是这样。当单片机Ρ1.0输出为0时，Ubl点的电压为(1000/1200) *5V = 4. 16V，Ql三极管 发射极电压是5V，PNP型三极管Ql的发射极与基极压差为0. 84V大于三极管的导通条件 (0. 6-0. 7V)，Ql导通Uol输出为1 ；此时Ub2点输出为0，三极管Q2截止，Uo2输出为1。当单片机Pl. 0输出为1时，Ubl点的电压5V，Ql三极管的发射极电压是5V，PNP 型三极管Ql的发射极与基极压差为0V，不满足三极管的导通条件(0. 6-0. 7V)，Ql截止Uol 输出为0 ；此时Ub2点输出为(200/1200) *5V = 0. 83V，大于三极管的导通条件(0. 6-0. 7V)， 三极管Q2导通，故Uo2输出为0。当单片机Pl. 0置为输入口时，单片机的Pl. 0处于高阻状态，相当于开路，Ubl点 的电压为(2200/2400) *5V = 4. 58V，Ql三极管的发射极电压是5V，PNP型三极管Ql的发 射极与基极压差为0. 42V小于三极管的导通条件(0. 6-0. 7V)，Ql截止Uol输出为0 ；此时 Ub2点输出为0. 41V，三极管Q2截止，故Uo2输出为1。经过上述信号转换，单片机Pl. 0被扩展成Uol和Uo2，即一个单片机的IO 口被扩 展成了两个信号输出端，并且输出信号Uol、Uo2有三种组合方式，分别是1、1 ；0,0 ；0、1。权利要求一种单片机IO口的扩展电路，其特征在于，它包括第一、二、三、四、五电阻和第一、二三极管，第一、二三极管分别为PNP型三极管和NPN型三极管；第一、二电阻的一端均与单片机的IO口连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端连接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号输出端；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极和第四电阻的另一端均与接地端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的另一端连接，第二三极管的集电极作为第二信号输出端；所述单片机为能够通过其内置程序对单片机的其中一个IO口单独进行输入/输出状态指定的单片机，且输入电平为CMOS输入电平，输出形式为CMOS三态。2.根据权利要求1所述的单片机IO口的扩展电路，其特征在于，第一、二电阻的阻值相 等，为1ΚΩ ；第三、四电阻的阻值相等，为200 Ω ；第五电阻的阻值为5. IK Ω ；单片机的工作 电源的输入电压为5V。专利摘要本技术公开了一种能够在成本较低的前提下来解决IO口短缺问题的单片机IO口的扩展电路，它包括第一、二、三、四、五电阻和第一、二三极管；第一、二电阻的一端均与单片机的IO口连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端连接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号输出端；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极和第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片机ＩＯ口的扩展电路，其特征在于，它包括第一、二、三、四、五电阻和第一、二三极管，第一、二三极管分别为ＰＮＰ型三极管和ＮＰＮ型三极管；第一、二电阻的一端均与单片机的ＩＯ口连接，第一电阻的另一端和第三电阻的一端均与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均与第五电阻的一端连接，该第五电阻的一端还与单片机的工作电源连接，第一三极管的集电极作为第一信号输出端；第二电阻的另一端和第四电阻的一端均与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极和第四电阻的另一端均与接地端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的另一端连接，第二三极管的集电极作为第二信号输出端；所述单片机为能够通过其内置程序对单片机的其中一个ＩＯ口单独进行输入／输出状态指定的单片机，且输入电平为ＣＭＯＳ输入电平，输出形式为ＣＭＯＳ三态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新荣，
申请(专利权)人：宁波海诚电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：97[中国|宁波]