使用单个施密特测量两个电阻传感器或多个开关

许多从我们周围世界捕获信息的传感器都是电阻式的。一些示例是 NTC、PTC、LDR 和接触式传感器。如果我们将传感器的电阻转换为频率或脉冲持续时间，则大多数 MCU 都可以测量这些参数，而无需 ADC。

图 1  具有施密特的单个逆变器为两个电阻传感器提供服务

图 1显示了带有施密特触发器（xxxx14 或 40106）的单个逆变器如何为两个电阻传感器 Rs1 和 Rs2 提供服务。其中一个传感器控制输出脉冲的低电平时间 TL，第二个传感器控制高电平时间 TH。 二极管 D1 和 D2 使高电平和低电平时间相互独立。电阻器 R2 和 R4 不是必须的。如果需要，它们用于抵消传感器的电阻。

如果我们想要改变传感器响应曲线或提供阈值校准点，可以使用 R1 和 R3。

电路示例设置如下，其中 R1 和 R3 用于校准设定点：

1/ 如果需要参考电压Vref 额外的精度，S5 设置在上面的位置，参考电压Vref 用微调电位器P1 设置到需要的值，例如5.0V，5.5V，4.5V 等。

2/开关S1和S3闭合，开关S2和S4断开。现在，R1 和 R3 将决定输出信号的低电平和高电平时间。

3/ 低和高时间被测量并存储在 MCU 的内存中。

4/ 现在开关 S2 和 S4 闭合，开关 S1 和 S3 打开。在该位置，传感器 Rs1 和 Rs2 将确定输出信号的低电平和高电平时间。

5/ MCU 测量低和高时间并将测量值与存储的参考数据进行比较。

参考源 IC2 周围的电阻器 R5、R6 和 P1 取决于特定的实施方式，并且可以使用 TL431A 或等效 IC 的数据表中的公式轻松计算。

使用单个逆变器监控多个触点

单个逆变器还可以从一个或多个接触式传感器或开关捕获信息。图 2显示了单个施密特如何捕获四个触点 S1 至 S4 的状态。该电路将IC1a反馈中的电阻转换为频率。也可以如图 1所示添加二极管以增加触点数量。

图 2  具有施密特的单个逆变器服务于许多接触式传感器。

打开和关闭开关有 16 种可能的组合。每个组合都会产生一个具有预定义频率的方波。如果需要校准，可以测量频率并将其存储在嵌入式 MCU 的内存中。R5 用于在所有开关打开时保持振荡。电阻器R1至R5可以具有任何合适的值。 重要的一点是打开和关闭开关的每种组合都有不同的频率。

IC1b、R6 和 D1 不是必须的。如果需要，他们可以使一些打开和关闭开关的组合在视觉上可识别。

接触传感器的数量仅受分辨率和实施精度的限制。它们取决于 IC、电源的稳定性、反馈电阻器的精度以及 MCU 测量脉冲持续时间和频率的能力。