• 如何实现一个IO口读取多个设备信息


    前言

    (1)今天遇到一个有意思的问题一个IO口如何读取多个电机的堵转问题。之后他就发了一张图片
    (2)看到这个问题,之前先说一个简单的。我们如何实现一个IO读取多个按键,了解了这个之后,对于多个电机堵转就很好理解了。

    如何实现一个IO对多个按键读取

    (1)当我们需要实现一个IO对多个按键读取的时候,可以采用如下电路,使用IO口的ADC功能,读取电压值,即可知道哪个按键被按下。
    (2)旁边加上一个10nf的电容,用于按键消抖

    在这里插入图片描述

    一个IO对多个电机堵转检测

    电路分析

    (1)首先,我们需要知道电机堵转有什么特性。通过查资料可知,电机堵转时候,电压会发生变化。(似乎有些电机是增大电压有些是减少,我就不过多纠结这里了)但是这个变化有可能不是很大,所以需要采用一个运放电路进行放大电压,方便ADC的读取。
    (2)这里的电机堵转和正常运转,都是会有电压输出的,为了降低这个电压的输出干扰,我们可以在放大电路的输出口拿一个二极管,利用二极管的单相导通特性,将其他运行正常的电路进行隔离。
    (3)最后一个口进行ADC采集电压。

    在这里插入图片描述

    网友的原问题

    (1)兄弟们,多个运算放大器并联,出来的电压是按最大的算吗,(功放是做放大输入电压作用)。四个电机,测是否堵转。io口不够用了,这样能一个io口搞定。一个电机堵转,全部一起停止。

    在这里插入图片描述

    分析思路

    (1)题意分析
    <1>题中信息是一个IO检测多个电机堵转问题,他并没有要求知道具体是哪个电机堵转,只要知道有电机堵转即可。
    <2>运放作为放大电路。
    <3>图中有二极管。
    (2)根据这位网友奇怪的提问,我只能进行对应的猜测。
    <1>一个IO分析处理多个事件有两种思路:一种是ADC电压读取分析问题,另外一种是单总线协议读取总线数据。这里的电路中不同电机并没有什么地址信息可以作为区分设备,所以明显这里不可能是单总线,因此是ADC。
    <2>利用二极管单向导通特性,大致可以猜出应该是用于隔离的其他运放干扰的。因为堵转状态和正常运转的电压是不一样的,但是最后通过运放电路输出给ADC的线是同一根,如果不做隔离,电路可能会有问题。
    <3>这个运放用于放大,他已经给出了,个人猜测是用于放大堵转状态电压的细微变化。
    (2)对于这个电路如何编程?
    <1>假设此时电机都处于正常运转,那么输出给ADC的那条线上的引脚电压都是一样的,没有影响。
    <2>此时突然有一个电机堵转了,从电路上分析,电机堵转应该是电压变大。那么此条线路上,电压就会增大,其他正常运转的线路。正常运转的线路电压会小一点的,所以对应的二极管会做截至作用保护电路。

    在这里插入图片描述

    (3)为什么我猜测电机堵转电压应该是变大呢?通过上面分析,这个其实你应该能够想出来,不过为了防止一些同学基础比较差,还是说明一下。假设电机堵转电压变小,那么其他正常工作的电机电压比堵转电机电压大,堵转电机这一路的二极管截至。ADC上读取到的依旧是正常运转电机的电压值,无法判断电机是否堵转。

    在这里插入图片描述

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