一种通用单片机数据采集电路的设计

在单片机应用系统中，有时需要采集大量的开关信号，由于信号多且接入方式不同，使得电路较复杂，占用了单片机大量资源，数据采集软件的开发量也较大。笔者用纯数字电路设计了一个特别适合于远程大数据量采集的电路（最大可采集１０２４个开关量，附图所示电路可采集１９２个开关量）。 电路由双二进制加法计数器ＣＤ４５２０、译码器７４ＬＳ１３８、缓冲驱动器７４ＬＳ２４４等组成。ＮＥ５５５产生的脉冲加到计数器Ｄ１的ＣＰ１端，由于Ｄ１的Ｑ４同时也接Ｄ１的ＥＮ２，所以Ｄ１的双计数器构成级联计数电路，其输出Ｑ２～Ｑ７作为开关输入量的地址送Ｄ５的输入端。Ｑ１作为片选信号接Ｄ５，Ｑ５～Ｑ７接Ｄ２输入端，为Ｄ３、Ｄ４等译码器提供片选信号，而Ｑ２～Ｑ４接Ｄ３、Ｄ４等译码器的输入端，译码器的输出作为Ｄ７、Ｄ８等的片选信号。Ｄ７、Ｄ８等的输入接采样的开关信号（图中开关接通表示输入为低位），其输出接Ｄ６输入端。当Ｄ６片选有效时（Ｑ１为低电位），输出的数据地址线上为开关量信号。当Ｄ５片选有效时（Ｑ１为高电位）输出的数据地址线上为开关量信号的地址。８条数据地址线可直接接单片机Ｐ１口或通过７４ＬＳ２４５接单片机总线，１条数据地址选择线也可直接接单片机Ｐ２或Ｐ３口。