數字輸入電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電路設計領域，特別涉及數字輸入電路。
【背景技術】
[0002]在工業應用中，大部分電子元件都對工作電壓有著一定的要求，如果電壓過低電子元件無法啟動工作，而電壓過高又會燒壞電子器件。數字電路常用的電壓為3.3V或5V，外部傳感器的工作電壓可達到24V。傳感器的信號要進入到內部數字電路，需要進行電平的轉換，如果輸入電壓過高，則會損壞這些電子元件。現在一般會使用光電耦合器進行信號電平的轉換，但是光耦器件有體積大、成本高、速度慢的缺點。因而現有技術還有待改進和提尚O
【發明內容】
[0003]鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供數字輸入電路，能限制高壓輸入、防止損壞后級電路。
[0004]為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案:
一種數字輸入電路，用于保護后級電路不被高壓損壞，其包括:
用于提供偏置電流的偏置模塊；
用于隔離高壓輸入所述數字輸入電路的隔離模塊；
用于限流的限流模塊；
用于當輸入電壓高于預設電壓時關閉的開關控制模塊；
用于開關控制模塊關閉時確保數字輸入電路輸出低電平的下拉模塊；
用于濾除干擾信號的第一濾波模塊和第二濾波模塊；
所述隔離模塊的一端為數字輸入電路的輸入端、通過偏置模塊連接COM+供電端、也通過第二濾波模塊接地，隔離模塊的另一端通過所述限流模塊連接開關控制模塊的第一端和第一濾波模塊的一端，所述第一濾波模塊的另一端和開關控制模塊的第二端連接VCC供電端，開關控制模塊的第三端為數字輸入電路的輸出端、連接所述后級電路、還通過下拉模塊接地。
[0005]所述的數字輸入電路中，所述開關控制模塊包括三極管和第一電阻，所述第一電阻的一端為開關控制模塊的第一端、連接三極管的基極，第一電阻的另一端連接VCC供電端；所述三極管的發射集為開關控制模塊的第二端、連接所述VCC供電端，所述三極管的集電極為開關控制模塊的第三端。
[0006]所述的數字輸入電路中，所述隔離模塊包括二極管，所述限流模塊包括第二電阻，所述第二電阻的一端連接三極管的基極和第一濾波模塊的一端，第二電阻的另一端連接二極管的正極，所述二極管的負極為數字輸入電路的輸入端。
[0007]所述的數字輸入電路中，所述第一濾波模塊包括第一電容，所述第一電容的一端連接三極管的基極和第二電阻的一端，所述第一電容的另一端連接VCC供電端。
[0008]所述的數字輸入電路中，所述第二濾波模塊包括第二電容，所述第二電容的一端連接二極管的負極，第二電容的一端接地。
[0009]所述的數字輸入電路中，所述偏置模塊包括第三電阻，所述第三電阻的一端連接COM+供電端，所述第三電阻的另一端連接二極管的負極。
[0010]所述的數字輸入電路中，所述下拉模塊包括第四電阻，所述第四電阻的一端連接三極管的集電極，第四電阻的另一端接地。
[0011]所述的數字輸入電路，還包括用于指示數字輸入電路的工作狀態的指示模塊，所述開關控制模塊的第三端還通過指示模塊接地。
[0012]所述的數字輸入電路中，所述指示模塊包括LED和第五電阻，所述LED的正極連接所述三極管的集電極，所述LED的負極通過第五電阻接地。
[0013]相較于現有技術，本發明提供的數字輸入電路包括:偏置模塊、隔離模塊、限流模塊、開關控制模塊、下拉模塊、第一濾波模塊和第二濾波模塊，當輸入電壓高于預設電壓時，由開關控制模塊關閉數字輸入電路的輸出，并由隔離模塊將外部高壓隔離，防止損壞后級電路，從而提升了電子產品的性能，降低了維護費用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明實施例提供的數字輸入電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]本發明提供數字輸入電路，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0016]請參閱圖1，本發明提供的數字輸入電路包括:偏置模塊10、隔離模塊20、限流模塊30、開關控制模塊40、下拉模塊50、第一濾波模塊60和第二濾波模塊70，所述隔離模塊20的一端為數字輸入電路的輸入端、通過偏置模塊10連接COM+供電端、也通過第二濾波模塊70接地，隔離模塊20的另一端通過所述限流模塊30連接開關控制模塊40的第一端和第一濾波模塊60的一端，第一濾波模塊60的另一端和開關控制模塊40的第二端連接VCC供電端，開關控制模塊40的第三端為數字輸入電路的輸出端、連接所述后級電路、還通過下拉模塊50接地。
[0017]其中，第一濾波模塊60和第二濾波模塊70用于濾除干擾信號，具體用于濾除高頻信號干擾。所述開關控制模塊40用于當輸入電壓高于預設電壓時關閉數字輸入電路的輸出，從而保護后級電路(如單片機)，所述隔離模塊20用于隔離高壓輸入所述數字輸入電路。所述偏置模塊10用于提供偏置電流，加強數字輸入電路的抗干擾能力，限流模塊30用于開關控制模塊40的輸入電流進行限流，防止開關控制模塊40損壞。下拉模塊50用于開關控制模塊40關閉時確保數字輸入電路輸出低電平。本實施例中，所述高壓為大于預設電壓的電壓。
[0018]請繼續參閱圖1，所述開關控制模塊40包括三極管Ql和第一電阻Rl，所述第一電阻Rl的一端為開關控制模塊40的第一端、連接三極管Ql的基極，第一電阻Rl的另一端連接VCC供電端；所述三極管Ql的發射集為開關控制模塊40的第二端、連接所述VCC供電端，所述三極管Ql的集電極為開關控制模塊40的第三端。所述三極管Ql為PNP三極管，所述第一電阻Rl為三極管Ql的基極上拉電阻。
[0019]其中，所述三極管的型號為S8550，第一電阻的阻值為1-100千歐姆。當然，在其它實施例中，還可采用其它型號的NPN三極管，或者其它類型的開關管或組件來代替該PNP三極管，本發明對此不作限制。
[0020]三極管Ql可以提高抗干擾能力，以5V TTL電路為例，電氣特征是:輸入電壓在0.8V為低電平，2.4V以上為高電平，當三極管Ql的基極為低電平時導通、高電平時截止。假定VCC供電端的電壓為5V，當輸入信號為OV時，如果傳輸線上產生了 2V的干擾，若不使用三極管，則邏輯器件會出現誤判斷，現使用了三極管Q1，可有效判斷，只要外部輸入電壓小于4V (典型)就會判斷為低電平。
[0021]所述隔離模塊20包括二極管D1，所述限流模塊30包括第二電阻R2，所述二極管的型號為IN4148或者其它型號，第二電阻的阻值為1-100千歐姆。所述第二電阻R2的一端連接三極管Ql的基極和第一濾波模塊60的一端，第二電阻R2的另一端連接二極管Dl的正極，所述二極