[发明专利]一种解决柔性阵列压阻式传感器信号串扰与多点检测的调理电路及方法

权利要求书

1.一种解决柔性阵列压阻式传感器信号串扰与多点检测的调理电路，其特征在于，包括行选通信号线接口P1、列选通信号线接口P2、一组行控制线、一组列控制线、多路模拟开关U1、多路模拟开关U2、多通道单刀单掷模拟开关U3、多通道单刀单掷模拟开关U4，译码器U5、译码器U6，多路通用运算放大器U7、多路通用运算放大器U8、精密运算放大器U9、多输入或门U10、三极管Q1、滤波电路与主控芯片MCU；

行选通信号线接口P1，用于将待测的柔性阵列压阻式传感器的行引线接入；

列选通信号线接口P2，用于将待测的柔性阵列压阻式传感器的列引线接入，列选通信号线接口P2接对地参考电阻Ref；

行控制线，由MCU的一组GPIO1口控制，行控制线的另一端连着多路模拟开关U1与译码器U5，分别用于控制多路模拟开关U1进行行选通的功能，即选通柔性阵列压阻式传感器的某一行，用于控制译码器U5的输出，译码器U5的输出控制着多通道单刀单掷模拟开关U3，达到选通其它未选通所在行的目的，以便将特定的电压反馈至除选通行外所有的未选通行，达到行等电势的目的；

列控制线，由MCU的一组GPIO2口控制，列控制线的另一端连着多路模拟开关U2与译码器U6，分别用于控制多路模拟开关U2进行列选通的功能，即行选通之后再进行列选通，从而选中某一个特定的压阻单元，用于控制译码器U6的输出，译码器U6的输出控制着多通道单刀单掷模拟开关U4，达到选通其它未选通所在列的目的，以便将特定的电压反馈至除选通列外所有的未选通列，达到列等电势的目的；

多路模拟开关U1，一输入多输出，接入特定的电平，通过行控制线从多路模拟开关U1的多个输出通道中选择一个输出通道将多路模拟开关U1的输入电压输出从而选通某一行；

多路模拟开关U2，多输入一输出，当行选通时柔性阵列压阻式传感器的某一行信号线各列上的电压信号都会传输到多路模拟开关U2上，此时通过列控制线从多通道中选择一个通道作为最终的采样信号传输到后级的调理电路，通过行列扫描法便可以选择柔性阵列压阻式传感器中的任意一个压阻单元；

多通道单刀单掷模拟开关U3，用来给未选通行信号线提供特定电压，以便达到行等电势的要求；

多通道单刀单掷模拟开关U4，用来给未选通列信号线提供特定电压，以便达到列等电势的要求；

译码器U5，控制多通道单刀单掷模拟开关U3，译码器U5输出的有效电平需使得多通道单刀单掷模拟开关U3处于仅有一路开关关闭，其余开关开启的状态，以达到行等电势的目的；

译码器U6，控制多通道单刀单掷模拟开关U4，译码器U6输出的有效电平需使得多通道单刀单掷模拟开关U4处于仅有一路开关关闭，其余开关开启的状态，以达到列等电势的目的；

多路通用运算放大器U7，多路模拟开关U1的输出连接着多路通用运算放大器U7的输入同相端，输出反馈至反相端使其成为跟随器，并将多路通用运算放大器U7的输出连接至行选通信号线接口P1，起到缓冲隔离的作用；

多路通用运算放大器U8，多路模拟开关U2的输出连接着多路通用运算放大器U8的输入同相端，输出反馈至反相端使其成为跟随器，并将多路通用运算放大器U8的输出连接至列选通信号线接口P2，起到缓冲隔离的作用；

精密运算放大器U9，对采集到的信号经过放大电路放大合适倍数，后经过滤波电路对其进行滤波，后输入MCU的ADC端口将采集到的模拟电压信号转化为数字信号，从而获知柔性压阻式传感器受到压力的情况；

三极管Q1，导通状态决定着是否给列等电势电路中的多路通用运算放大器U8供电，从而控制列等电势电路是否工作；

多输入或门U10，将各列信号线作为多输入或门U10的输入，多输入或门U10的输出电平为MCU的GPIO4的电平信号，在列等电势电路关闭的情况下，时刻监测MCU的GPIO4的电平信号，进行快速行检测，若GPIO4为低电平则代表着此时选通行中没有压阻单元受到压力，换下一行继续检测所选通行，若GPIO4为高电平则代表着此时选通行中有压阻单元受到压力；检测到选通行有压阻单元受到压力时，这时便需要关闭快速行检测电路，开启列等电势电路消除信号串扰，然后将所需要的采样信号采集出来。

2.根据权利要求1所述的解决柔性阵列压阻式传感器信号串扰与多点检测的调理电路，其特征在于，多路模拟开关U1，一输入多输出，其将传统的多路模拟开关的输出端当做输入使用，接入特定的电平。