在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，有時(shí)需要采集大量的開關(guān)信號(hào)，由于信號(hào)多且接入方式不同，使得電路較復(fù)雜，占用了單片機(jī)大量資源，數(shù)據(jù)采集軟件的開發(fā)量也較大。筆者用純數(shù)字電路設(shè)計(jì)了一個(gè)特別適合于遠(yuǎn)程大數(shù)據(jù)量采集的電路（最大可采集１０２４個(gè)開關(guān)量，附圖所示電路可采集１９２個(gè)開關(guān)量）。

　　電路由雙二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器ＣＤ４５２０、譯碼器７４ＬＳ１３８、緩沖驅(qū)動(dòng)器７４ＬＳ２４４等組成。ＮＥ５５５產(chǎn)生的脈沖加到計(jì)數(shù)器Ｄ１的ＣＰ１端，由于Ｄ１的Ｑ４同時(shí)也接Ｄ１的ＥＮ２，所以Ｄ１的雙計(jì)數(shù)器構(gòu)成級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)電路，其輸出Ｑ２～Ｑ７作為開關(guān)輸入量的地址送Ｄ５的輸入端。Ｑ１作為片選信號(hào)接Ｄ５，Ｑ５～Ｑ７接Ｄ２輸入端，為Ｄ３、Ｄ４等譯碼器提供片選信號(hào)，而Ｑ２～Ｑ４接Ｄ３、Ｄ４等譯碼器的輸入端，譯碼器的輸出作為Ｄ７、Ｄ８等的片選信號(hào)。Ｄ７、Ｄ８等的輸入接采樣的開關(guān)信號(hào)（圖中開關(guān)接通表示輸入為低位），其輸出接Ｄ６輸入端。當(dāng)Ｄ６片選有效時(shí)（Ｑ１為低電位），輸出的數(shù)據(jù)地址線上為開關(guān)量信號(hào)。當(dāng)Ｄ５片選有效時(shí)（Ｑ１為高電位）輸出的數(shù)據(jù)地址線上為開關(guān)量信號(hào)的地址。８條數(shù)據(jù)地址線可直接接單片機(jī)Ｐ１口或通過７４ＬＳ２４５接單片機(jī)總線，１條數(shù)據(jù)地址選擇線也可直接接單片機(jī)Ｐ２或Ｐ３口。

　　電路工作原理 由于Ｄ１計(jì)數(shù)器清零端（ｃｒ１、ｃｒ２）在通電的瞬間為高電位，計(jì)數(shù)器被清零，其輸出Ｑ７～Ｑ１為０００００００，使Ｄ２（Ｙ０為高位）選中Ｄ３，Ｄ３（Ｙ０為高位）選中Ｄ７，同時(shí)使數(shù)據(jù)地址選擇線為高電位而選中Ｄ６。這樣第１組８路開關(guān)量信號(hào)通過Ｄ７、Ｄ６加到數(shù)據(jù)地址線上。當(dāng)?shù)谝粋�(gè)脈沖加到計(jì)數(shù)器Ｄ１時(shí)，其輸出Ｑ７～Ｑ１為００００００１，Ｄ２、Ｄ３、Ｄ７狀態(tài)不變，而由于Ｑ１為高位使數(shù)據(jù)地址選擇線為低位，同時(shí)Ｑ１為高位選中Ｄ５，Ｑ７～Ｑ２使Ｄ５的Ａ１～Ａ６為００００００，而Ｄ５由于其Ａ７、Ａ８接地，此時(shí)數(shù)據(jù)地址線上為第１組８路開關(guān)量輸入信號(hào)的地址００００００００。同理第二個(gè)脈沖使第２組８路開關(guān)量輸入信號(hào)通過Ｄ８、Ｄ６加到數(shù)據(jù)地址線上。第三個(gè)脈沖使數(shù)據(jù)地址線上的信號(hào)變?yōu)榈冢步M８路開關(guān)量輸入信號(hào)的地址０００００００１。當(dāng)Ｑ７～Ｑ１為０１１００００時(shí)，Ｄ２使Ｄ１清零，又從頭開始循環(huán)采樣。因此單片機(jī)的采集程序較簡單，判斷數(shù)據(jù)地址選擇線為高時(shí)，讀入的為開關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)地址選擇線為低時(shí)，讀入的為對(duì)應(yīng)開關(guān)的地址（編號(hào)）。

　　圖中還有１片１３８譯碼器和２２片２４４緩沖驅(qū)動(dòng)器沒有畫出，如果要進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸還需在數(shù)據(jù)地址線上加驅(qū)動(dòng)。該電路也可作為可編程序控制器或工控計(jì)算機(jī)的開關(guān)數(shù)據(jù)采集電路用。

    （轉(zhuǎn)自　中電網(wǎng)）