PNP与NPN型接近开关通用输出信号电路 （一乐新手 进 ）

3AG1

一乐新手 想改进一下接近开关输出信号的电路，通过单片机选择使用PNP 或 NPN 型接近开关，原帖地址：
https://www.yleee.com.cn/thread-89917-1-1.html
设计要求：
1. 单片机输出控制信号为0 ，接入PNP 型接近开关，无信号默认PNP 输出三极管截止，电路输出端输出低电平，发光管指示灯不亮。
    接近开关有信号时，接近开关输出高电平，控制电路输出端输出高电平，发光管点亮。


2. 单片机输出控制信号为1 ，接入NPN 型接近开关，无信号默认NPN 输出三极管截止，电路输出端输出低电平，发光管指示灯不亮。
    接近开关有信号时，接近开关输出低电平，控制电路输出端输出高电平，发光管点亮。


综上所述，要求就是无论NPN 还是PNP ，接近时输出一个5V 电平信号给单片机，同时发光管显示出来。
一共有4 路NPN 或者PNP 的接近开关。


希望采用一些容易买到的元器件，器件越少越好，尽量使用集成电路。

3AG1

由于原帖设想的电路存在问题，没办法在原有基础上改进，今天想了想，画了个图，你试验一下吧。


上面电路里只画了两路，其他两路与其相同。

3AG1

电路要求高可靠性，三极管就要加上过流保护，一般半导体器件热击穿时会 呈现短路状态，所以要加上限流电阻，避免出现意外情况过电流损坏。

一乐新手

我先研究一下。。。。。。

一乐新手

3AG1 发表于 2021-10-4 20:43
电路要求高可靠性，三极管就要加上过流保护，一般半导体器件热击穿时会 呈现短路状态，所以要加上限流电阻 ...

我还没仔细研究，但是觉得过于复杂了，我猜或许是为了安全稳定而考虑的：1、单片机控制端没必要多占用一支UNL2003，和一个PC817，只是我自己感觉。或许是为了更安全吧
2、每一路里出现了2个发光管指示，应该是NPN和PNP不同的接近开关亮不同的灯？如果是这样，就是错误的，应该是：无论NPN或者PNP，一共4路，
只有4只LED发光管，只要输出高电平相应的发光管就亮。
3、就是每一路的输入端，也就是R8，R10对地是不是应该加一只TVS二极管？还有就是没必要区分GND1和GND2，因为是公地的。
4、4路PC817可以使用2只4路的光耦芯片，应该更方便。比如TLP521-4。

我暂时就看了那么多，还没细看。但是还是先感谢3啊哥。

3AG1

一乐新手 发表于 2021-10-4 21:32
我还没仔细研究，但是觉得过于复杂了，我猜或许是为了安全稳定而考虑的：1、单片机控制端没必要多占用一支 ...

电路可以简化的，主要是考虑高可靠性，避免高电压因为意外情况进入单片机。

前面的ULN2003 可以去掉，光耦也可以去掉，直接用三极管控制24V 电压。

发光管可以用双向发光管接到Q3 发射极与光耦间，代替原来串联在光耦上的两只发光管。


每一路的输入端可以加一只TVS 二极管。

3AG1

光耦芯片可以使用2 只TLP521-4 。
上面那个只是原理示意图，具体型号由你自己决定。

一乐新手

3AG1 发表于 2021-10-4 22:10
电路可以简化的，主要是考虑高可靠性，避免高电压因为意外情况进入单片机。

前面的ULN2003 可以去掉，光 ...

我好好研究一下这个电路。双向发光管也是个办法

一乐新手

3AG1 发表于 2021-10-4 20:37
由于原帖设想的电路存在问题，没办法在原有基础上改进，今天想了想，画了个图，你试验一下吧。

后面的输出部分，应该不对。ULN2003的输出是集电极输出。应该加上拉电阻。这样以来要多4个上拉电阻。2003其实就是7个反相器。您前面的单片机IO口是正确的，IO口为低电平或者为空的时候应该光耦应该是导通的，使得Q3导通。




另外，用8只PC817的光耦或者用2只4通道光耦，不如用一只4通道双向光耦，查了一下，也很好购买。这样就要改为4个双向发光管，这个觉得有点别扭。



想了一下，我把后面的电路改为了这样：这样应该行得通吧？但是这样一来，跟我之前用的PNP的三极管效果一样，只是节省了几个三极管，改为了一个2003

3AG1

一乐新手 发表于 2021-10-4 22:34
我好好研究一下这个电路。双向发光管也是个办法

如果后面输出端，是给单片机提供信号，就没必要用ULN2003，完全可以用比较廉价的CD4069 之类的反相器。