[发明专利]可任意扩展的多路选择控制电路

说明书

本发明是一种用于电子仪器、电子设备及家用电器控制系统中可任意扩展的多路选择控制电路。

目前，电子仪器、电子设备及家用电器中实现选择控制的电路或部件有：(1)互锁机械开关；(2)单片机或微机系统组成电路；(3)本发明人所设计的由轻触开关与顺序脉冲发生电路组成的选择控制电路。该设计已在华侨大学学报(自然科学版)第十九卷第一期发表题为“多路云台控制电路”的论文。用互锁机械开关实现选路和控制，虽然简单，但使用寿命较短；用单片机或微机系统组成电路，造价高，而采用轻触开关与顺序脉冲发生电路组成的控制电路，选择线路受限制，不能超过10路。

本发明旨在让使用选择控制的电子仪器或设备能根据需要任意扩展控制输出的数量，克服操作噪声，提高可靠性和使用的方便性。

本发明的电路如图(1)所示。每一路控制由一个轻触开关和一个D触发器链接，在每一个D触发器的D端与CLK端接入一个二极管(DK)，所有链接的D触发器的CLK端均连接在一起，而且并联电阻(Rc)和电容(Cc)到地。当按下Ki(I＝1，…，n)时，第1个D触发器的数据端Di端被置成高电平，这时如果来一个时钟脉冲，其输出端Qi将输出高电平，这高电平就可用作选择控制信号。但是当Ki释放时，Di端回到低电平，如果时钟信号是连续的振荡脉冲，在手放开后的下一个时钟脉冲到来时，Qi端又会被置为低电平，该选择将失效。因此，在每一个D触发器的D端与CLK端接入一个二极管(DK)，所有链接的D触发器的CLK端均连接在一起，而且并联电阻(Rc)和电容(Cc)到地。使得D触发器的时钟输入端CLK获得与D端同步的，而且是滞后的脉冲；同时在该路被清除(比如做其他路的选择)之前，CLK端不会再来脉冲。本发明既能满足链接多个D触发器的要求，又使得电路的链接简单，达到降低成本。

从图(1)可以看出，当Ki被按下时，D触发器的D端获得高电平，同时这个高电平也由二极管Dki加到CLK端。由于半导体二极管电流的滞后和电阻(Rc)、电容(Cc)的延迟作用，CLK端高电平的建立便滞后于D端。而且在其他轻触开关按下(即选中其他路)之前，CLK端不会再来脉冲，Q端的高电平被保持。直到其他路的轻触开关被按下，即做其他路的选择是，该路的D端已经是低电平，从其他路D触发器CLK端过来的脉冲使该路的Q端被置为低电平，而被按下轻触开关的那一路的D触发器的Q端变为高电平，实现了变换选择的目的。

如果需要做优先选择，即在开机时某一路的Q端输出高电平，可以在那一路的D触发器的D端与电源正极端并入一个电解电容。

从上面的分析可以看出，要增加一路控制，只要增加一个D触发器和相应的元器件，所以该选择控制电路可以做到任意控制路数的扩展。

本发明与使用互锁的机械开关比较，具有以下优点：

(1)使用寿命长；

(2)操作噪声小；

(3)电路设计者与生产者可以根据控制对象的多少任意扩展输出的个数。如果使用互

   锁机械开关做较多路数的控制，必须向生产厂家订做，周期长；

(4)按平均控制一路的造价，两者相当。

与单片机或微机系统组成的电路实现选择控制比较，造价大幅度降低，而且体积小。

与本人在《多路云台控制电路》中设计的电路比较，多路云台控制电路使用的数字集成电路是CD4017，能做出的最多选择路数为10路。而本发明设计的电路能做到大于10路的任意扩展。而且造价更低。

图(1)是本发明的电路，每路单独由一个D触发器、轻触开关、二极管、电阻、电容组成，电路简单，且可做到任意扩展。

图(2)是“多路云台控制电路”一文中设计的电路，完成选路功能的核心器件是集成电路IC2CD4017。最多的选择路数为10路，而且还要有一块集成电路IC1CD4011相配合，电路较复杂，又不能任意扩展。

实现本发明的最好方式有：

①与所控制的电路做在同一块印刷电路板上；

②做在独立的印刷电路板上，使之成为一个独立的产品。使用者可直接把它安装在所设

  计、生产的电子仪器和设备面板上。