多傳感器接口的處理芯片電路制造技術

本發明專利技術涉及一種多傳感器接口的處理芯片電路，其中包括傳感器組合接口模塊，用于為不同傳感器供電，并接收不同傳感器的輸入信號；信號預處理模塊，用于進行調零，并對分時傳入的傳感器信號進行降噪、放大和調制；微控制模塊，用于對調制后的信號進行算法處理；處理信號輸出接口模塊，用于通過不同的接口協議輸出處理完成的信號；存儲模塊，用于存儲根據實際需要配置的項目。采用該結構的電路，可以應用于多傳感器組合應用的場景，適應不同傳感器的組合與擴展應用，針對不同的傳感器信號，配合對應的信號處理算法，達到降低主控芯片功耗、自主化管理的效果，具有廣泛的應用范圍。

Chip circuit for processing multi sensor interface

Chip circuit of the invention relates to a multi sensor interface, including sensor combination for different sensor interface module, power supply, input signal and receiving different sensors; signal preprocessing module, used for zero, and every time the incoming sensor signal denoising, amplification and modulation; micro control module, used to the modulated signal processing algorithm; signal output interface module, signal interface protocol used by different output processing is complete; storage module for storing configuration according to the actual needs of the project. The circuit of the structure, can be applied to the multi sensor combination application scenarios, adapt to the combination and extension of application of different sensors, in view of the different sensor signal, with the signal processing algorithm corresponding to independent management, reduce power consumption, the main control chip, with a wide range of applications.

【技術實現步驟摘要】
多傳感器接口的處理芯片電路
本專利技術涉及傳感器
，尤其涉及傳感器接口
，具體是指一種多傳感器接口的處理芯片電路。
技術介紹
隨著物聯網技術的發展，各式各樣的傳感器得到了應用，傳感器是搜集真實世界中各種事物的狀態、信息、數據、圖像等信息的工具。由于傳感器應用于不同的場合，各種傳感器有不同的接口、拓撲結構。目前使用的傳感器芯片大部分為定制化的芯片，即傳感器包含在芯片內部的專用芯片(ASIC)，另一部分根據傳感器的接口和拓撲接口，設計專用的信號處理芯片，配合使用。以上兩種方法有使用范圍單一，定制化成本較高的缺陷。如何將市面上的各種各樣的不同接口，不同供電需求的傳感器組合搭配，再利用通用的信號處理芯片滿足應用需求，一直是一個難題，且一直沒有成本低廉的方法去解決該問題。圖1所示為現有技術中的一種方案，傳感器包含在芯片內部的專用芯片(ASIC)，也稱MEMS+ASIC傳感器專用芯片，主要有三部分組成，第一部分為MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微電子機械系統)傳感器，用于采集環境信號，第二部分為傳感器信號處理專用電路，用于處理放大調制傳感器傳送的信號并存入存儲單元，第三部分為輸出接口電路，用于輸出處理好后的信號數據。但該類傳感器專用芯片由于使用MEMS工藝，增加了芯片的封裝成本和制造成本，且使用范圍較為單一。圖2所示為現有技術中另一種方案，傳感器芯片將芯片內的傳感器移至芯片外，但信號處理芯片仍然為專用ASIC芯片，相比于前一種方式，減少了封裝成本，擴展了傳感器的使用范圍。但該應用方式由于其專用處理芯片的使用方法，處理的傳感器信號有一定的局限性，不能滿足多傳感器組合的應用場景。現有傳感器接口芯片電路存在下列問題：1、MEMS+ASIC傳感器專用芯片對工藝的要求高，且需要較高的封裝成本。同時，存在應用場合單一，使用范圍較窄的缺點。2、傳感器芯片+ASIC專用芯片在一定程度上降低了工藝成本，擴展了應用范圍，但因其信號處理仍然使用ASIC專用芯片，仍然不能滿足多傳感器組合應用的場景。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能夠實現適用于多傳感器組合應用的場景，且成本低廉的多傳感器接口的處理芯片電路。為了實現上述目的，本專利技術的多傳感器接口的處理芯片電路具有如下構成：該多傳感器接口的處理芯片電路，包括：傳感器組合接口模塊，用于為不同傳感器供電，并接收不同傳感器的輸入信號；信號預處理模塊，用于進行調零，并對分時傳入的傳感器信號進行降噪、放大和調制，所述的信號預處理模塊的輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的輸出端相連接；微控制模塊，用于對調制后的信號進行算法處理，所述的微控制模塊的輸入端與所述的信號預處理模塊的輸出端相連接；處理信號輸出接口模塊，用于通過不同的接口協議輸出處理完成的信號，所述的處理信號輸出接口模塊的輸入端與所述的微控制模塊的輸出端相連接。較佳地，所述的傳感器組合接口模塊包括：供電單元，用于為不同傳感器供電，所屬的供電單元包括兩個電壓輸出端和兩個電流輸出端，兩個電壓輸出端的電壓值和所述的兩個電流輸出端的電流值均可以單獨調節；信號單雙端輸入口單元，用于提供了兩對差分信號輸入，所述的兩對差分信號輸入對可以轉化成單端輸入；電阻串接口單元，用于適應電阻分壓產生信號的傳感器。較佳地，所述的信號預處理模塊包括校準電路單元、預放大電路單元、模數轉換電路單元和濾波電路單元。較佳地，所述的信號預處理模塊還包括多個信號預處理單元，所述的多個信號預處理單元分別對應不同的傳感器。較佳地，所述的傳感器組合接口模塊包括基準電壓源、第一電流源、第二電流源、第一電鍵、第二電鍵、第三電鍵、第四電鍵、第五電鍵、第六電鍵、第一可調電阻和多路可選開關，所述的基準電壓源的第一端與所述的第一電流源的輸入端相連接并接VDD，所述的第一電流源的輸出端與所述的第一電鍵的第二端相連接，所述的第一電鍵的第一端分別與所述的第二電鍵的第一端和所述的傳感器組合接口模塊的Vsupply端相連接，所述的第一電鍵的第二端與所述的基準電壓源的第二端相連接，所述的多路可選開關的第一輸入端與所述的第三電鍵的第二端相連接并接地，所述的第三電鍵的第一端與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw1端相連接，所述的多路可選開關的第二輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN1P端相連接，所述的多路可選開關的第三輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN1N端相連接，所述的多路可選開關的第四輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2P端相連接，所述的多路可選開關的的第五輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2N端相連接，所述的多路可選開關的第六輸入端分別與所述的第一可調電阻的第一端、所述的第二電流源的輸出端和所述的傳感器組合接口模塊的Rsw2相連接，所述的多路可選開關的第一輸出端和第二輸出端均與所述的信號預處理模塊相連接，所述的第二電流源的輸入端與所述的第六電鍵的第一端相連接，所述的第六電鍵的第二端接VDD，所述的第一可調電阻的第二端與所述的第五電鍵的第一端相連接，所述的第五電鍵的第二端與所述的第四電鍵的第二端相連接并接地，所述的第四電鍵的第一端與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw3端相連接。更佳地，所述的電路還包括惠斯通電橋、熱敏電阻、熱敏二極管和第一固定電阻，所述的熱敏二極管的正極分別與與所述的傳感器組合接口模塊的Vsupply端、所述的惠斯通電橋的第一端和所述的熱敏電阻的第一端相連接，所述的熱敏二極管的負極與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw1端相連接，所述的惠斯通電橋的第二端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2P端相連接，所述的惠斯通電橋的第三端與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw3端相連接，所述的惠斯通電橋的第四端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2N端相連接，所述的熱敏電阻的第二端分別與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw3和所述的第一固定電阻的第一端相連接，所述的第一固定電阻的第二端接地。較佳地，所述的傳感器組合接口模塊包括基準電壓源、第二電流源、第一電鍵、第二電鍵、第三電鍵、第四電鍵、第五電鍵、第六電鍵、第七電鍵，第二可調電阻、第三可調電阻、第二固定電阻和多路可選開關，所述的基準電壓源的第一端接VDD，所述的基準電壓源的第二端分別與所述的第二固定電阻的第一端和所述的第一電鍵的第二端相連接，所述的第一電鍵的第一端與所述的傳感器組合接口模塊的Vsupply1端相連接，所述的第二固定電阻的第二端分別與所述的第三可調電阻的第一端和所述的第二電鍵的第二端相連接，所述的第二電鍵的第一端與所述的傳感器組合接口模塊的Vsupply2端相連接，所述的多路可選開關的第一輸入端與所述的第三電鍵的第二端相連接并接地，所述的第三電鍵的第一端與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw1端相連接，所述的多路可選開關的第二輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN1P端相連接，所述的多路可選開關的第三輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN1N端相連接，所述的多路可選開關的第四輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2P端相連接，所述的多路可選開關的的第五輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2N端相連接，所述的多路可選開關的第六輸入端分別與所述的第二可調電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多傳感器接口的處理芯片電路，其特征在于，所述的電路包括：傳感器組合接口模塊，用于為不同傳感器供電，并接收不同傳感器的輸入信號；信號預處理模塊，用于進行調零，并對分時傳入的傳感器信號進行降噪、放大和調制，所述的信號預處理模塊的輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的輸出端相連接；微控制模塊，用于對調制后的信號進行算法處理，所述的微控制模塊的輸入端與所述的信號預處理模塊的輸出端相連接；處理信號輸出接口模塊，用于通過不同的接口協議輸出處理完成的信號，所述的處理信號輸出接口模塊的輸入端與所述的微控制模塊的輸出端相連接。

【技術特征摘要】
1.一種多傳感器接口的處理芯片電路，其特征在于，所述的電路包括：傳感器組合接口模塊，用于為不同傳感器供電，并接收不同傳感器的輸入信號；信號預處理模塊，用于進行調零，并對分時傳入的傳感器信號進行降噪、放大和調制，所述的信號預處理模塊的輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的輸出端相連接；微控制模塊，用于對調制后的信號進行算法處理，所述的微控制模塊的輸入端與所述的信號預處理模塊的輸出端相連接；處理信號輸出接口模塊，用于通過不同的接口協議輸出處理完成的信號，所述的處理信號輸出接口模塊的輸入端與所述的微控制模塊的輸出端相連接。2.根據權利要求1所述的多傳感器接口的處理芯片電路，其特征在于，所述的傳感器組合接口模塊包括：供電單元，用于為不同傳感器供電，所屬的供電單元包括兩個電壓輸出端和兩個電流輸出端，兩個電壓輸出端的電壓值和所述的兩個電流輸出端的電流值均可以單獨調節；信號單雙端輸入口單元，用于提供了兩對差分信號輸入，所述的兩對差分信號輸入對可以轉化成單端輸入；電阻串接口單元，用于適應電阻分壓產生信號的傳感器。3.根據權利要求1所述的多傳感器接口的處理芯片電路，其特征在于，所述的信號預處理模塊包括校準電路單元、預放大電路單元、模數轉換電路單元和濾波電路單元。4.根據權利要求1所述的多傳感器接口的處理芯片電路，其特征在于，所述的信號預處理模塊還包括多個信號預處理單元，所述的多個信號預處理單元分別對應不同的傳感器。5.根據權利要求1所述的多傳感器接口的處理芯片電路，其特征在于，所述的傳感器組合接口模塊包括基準電壓源、第一電流源、第二電流源、第一電鍵、第二電鍵、第三電鍵、第四電鍵、第五電鍵、第六電鍵、第一可調電阻和多路可選開關，所述的基準電壓源的第一端與所述的第一電流源的輸入端相連接并接VDD，所述的第一電流源的輸出端與所述的第一電鍵的第二端相連接，所述的第一電鍵的第一端分別與所述的第二電鍵的第一端和所述的傳感器組合接口模塊的Vsupply端相連接，所述的第一電鍵的第二端與所述的基準電壓源的第二端相連接，所述的多路可選開關的第一輸入端與所述的第三電鍵的第二端相連接并接地，所述的第三電鍵的第一端與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw1端相連接，所述的多路可選開關的第二輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN1P端相連接，所述的多路可選開關的第三輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN1N端相連接，所述的多路可選開關的第四輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2P端相連接，所述的多路可選開關的的第五輸入端與所述的傳感器組合接口模塊的VIN2N端相連接，所述的多路可選開關的第六輸入端分別與所述的第一可調電阻的第一端、所述的第二電流源的輸出端和所述的傳感器組合接口模塊的Rsw2相連接，所述的多路可選開關的第一輸出端和第二輸出端均與所述的信號預處理模塊相連接，所述的第二電流源的輸入端與所述的第六電鍵的第一端相連接，所述的第六電鍵的第二端接VDD，所述的第一可調電阻的第二端與所述的第五電鍵的第一端相連接，所述的第五電鍵的第二端與所述的第四電鍵的第二端相連接并接地，所述的第四電鍵的第一端與所述的傳感器組合接口模塊的Rsw3端相連接。6.根據權利要求5所述的多傳感器接口的處理芯片電路，其特征在于，所述的電路還包括惠斯通電橋、熱敏電阻、熱敏二極管和第一固定電阻，所述的熱敏二極管的正極分別與與所述的傳感器組合接口模塊的Vsupply端、所述的惠斯通電橋的第一端和所述的熱敏電阻的第一端相連接，所述的熱敏二極管的負極與所述的傳感器組合接口...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周宇捷，曾潔瓊，張天舜，邱旻韡，吳君磊，
申請(專利權)人：無錫華潤矽科微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32