具有加密功能的信号传输电路的制作方法

1.本实用新型涉及数据加密技术领域，尤其涉及一种具有加密功能的信号传输电路。


背景技术：

2.现有技术中，在对设备进行控制时，往往是通过主控电路内部存储的程序或者主控电路向设备输出信号来对设备进行控制，以使设备动作；这些程序或指令信号对于一些重要的项目是极为重要，而在现有技术中，对于这些程序或指令信号往往无法进行加密，导致非专业人员对其中的程序或指令信号进行篡改，进而影响设备的正常运行及设备的安全性。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提出了一种具有加密功能的信号传输电路。
4.一种具有加密功能的信号传输电路，包括：
5.信号输入电路，输入端与检测设备连接，输出端与主控电路连接，用于将所述检测设备采集的数据信号进行放大后输出给所述主控电路；
6.所述主控电路，输出端与第一输出电路的输入端连接，用于接收放大后的所述数据信号，及向所述第一输出电路输出第一指令信号；
7.所述第一输出电路，输出端与第一设备连接，用于接收所述第一指令信号，并将所述第一指令信号放大后输出给所述第一设备，以使所述第一设备动作；
8.加密电路，与所述主控电路连接，用于对所述主控电路中存储的所述第一指令信号进行加密。
9.在一个实施例中，所述具有加密功能的信号传输电路，还包括：
10.第二输出电路，输入端与所述主控电路的输出端连接，输出端与第二设备连接，用于接收所述主控电路根据所述数据信号第二指令信号，并将所述第二指令信号放大后输出给所述第二设备，以使所述第二设备动作；
11.所述加密电路还用于为所述主控电路中存储的第二指令信号进行加密。
12.在一个实施例中，所述具有加密功能的信号传输电路，还包括：
13.存储电路，输入端与所述主控电路的输出端连接，输出端与所述主控电路的输入端连接，用于接收所述主控电路输出的所述第一指令信号和所述第二指令信号，并对所述第一指令信号和所述第二指令信号进行存储，及还用于所述主控电路调用所述第一指令信号和所述第二指令信号。
14.在一个实施例中，所述主控电路包括：mcu微控制器和晶振电路；
15.所述mcu微控制器的信号输入端与所述信号输入电路的输出端连接；所述mcu微控制器的第一信号输出端与所述第一输出电路的输入端连接；所述mcu微控制器的第二信号输出端与所述第二输出电路的输入端连接；
16.所述mcu微控制器的双向数据线和时钟线与所述加密电路的输入端连接；
17.所述mcu微控制器的晶振输入端与所述晶振电路的一端连接；
18.所述晶振电路的另一端与外部电源连接，用于为所述mcu微控制器提供所需的工作频率。
19.在一个实施例中，所述晶振电路包括：晶振元件和保险丝；
20.所述晶振元件的一端与所述mcu微控制器的晶振输入端连接，所述晶振元件的另一端与所述保险丝的一端连接，所述保险丝的另一端与外部电源连接；所述晶振元件的壳体接地。
21.在一个实施例中，所述信号输入电路包括：第一光耦和第一电阻；
22.所述第一光耦的集电极与所述检测设备连接，所述第一光耦的发射极接地；所述第一光耦的阳极与外部电源连接，所述第一光耦的阴极与所述mcu微控制器的信号输入端连接；
23.所述第一电阻的一端与所述第一光耦的阳极连接，另一端与所述第一光耦的阴极连接。
24.在一个实施例中，所述第一输出电路包括：第二光耦、第一三极管、二极管和第一接口；
25.所述第二光耦的阳极与外部电源连接，所述第二光耦的阴极与所述mcu微控制器的第一信号输出端连接；所述第二光耦的集电极与所述第一接口的第六脚连接；所述第二光耦的发射极接地；
26.所述第一三极管的基极与所述第二光耦的发射极连接，所述第一三极管的集电极与所述第二光耦的集电极连接，所述第一三极管的发射极接地；
27.所述二极管的阴极与所述第一三极管的集电极连接，所述二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接；
28.所述第一接口与所述第一设备连接。
29.在一个实施例中，所述第二输出电路包括：继电器、第二三极管、第二电阻、肖特基二极管和第二接口；
30.所述继电器的线圈的一端与外部电源连接，所述线圈的另一端与所述mcu微控制器的第二信号输出端连接，所述继电器的常闭点与所述第二接口的第一脚连接；所述继电器的常开点与所述第二接口的第三脚连接；所述继电器的公共端与所述第二接口的第二脚连接；
31.所述第二三极管的基极与所述mcu微控制器的第二信号输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述继电器的线圈的另一端连接，所述第二三极管的发射极接地；
32.所述第二电阻的一端与所述第二三极管的基极连接，另一端与所述第二三极管的发射极连接；
33.所述肖特基二极管的阳极接地，肖特基二极管的公共端与所述第二三极管的集电极连接，所述肖特基二极管的阴极外部电源连接；
34.所述第二接口与所述第二设备连接。
35.在一个实施例中，所述加密电路包括：加密芯片；
36.所述加密芯片的数据输入端与所述mcu微控制器的双向数据线连接；
37.所述加密芯片的数据输出端与所述mcu微控制器的时钟线连接。
38.在一个实施例中，所述存储电路包括：存储器；
39.所述存储器的数据输入端与所述mcu微控制器的双向数据线连接；
40.所述存储器的数据输出端与所述mcu微控制器的时钟线连接。
41.实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
42.本技术通过信号输入电路获取检测设备采集的数据信号，并对数据信号进行放大后输出给主控电路，主控电路接收数据信号，并向第一输出电路输出第一指令信号，第一输出电路将第一指令信号放大后输出给第一设备，以使第一设备动作；并通过加密电路对主控电路输出的第一指令信号进行加密，避免了非专业人员对其中的第一指令信号进行篡改，有效的保证了设备的正常运行及设备的安全性。
附图说明
43.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.其中：
45.图1为一个实施例中具有加密功能的信号传输电路的结构框图；
46.图2为另一个实施例中具有加密功能的信号传输电路的结构框图；
47.图3为一个实施例中信号输入电路的电路图；
48.图4为一个实施例中主控电路的电路图；
49.图5为一个实施例中第一输出电路的电路图；
50.图6为一个实施例中第一接口的电路图；
51.图7为一个实施例中加密电路的电路图；
52.图8为一个实施例中第二输出电路的电路图；
53.图9为一个实施例中第二接口的电路图；
54.图10为一个实施例中存储电路的电路图。
具体实施方式
55.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
56.现有技术中，在对设备进行控制时，往往是通过主控电路内部存储的程序或者主控电路向设备输出信号来对设备进行控制，以使设备动作；这些程序或指令信号对于一些重要的项目是极为重要，而在现有技术中，对于这些程序或指令信号往往无法进行加密，导致非专业人员对其中的程序或指令信号进行篡改，进而影响设备的正常运行及设备的安全性。为了解决上海苏技术问题，本技术提供一种具有加密功能的信号传输电路，如图1及图2所示，包括：主控电路10、信号输入电路20、第一输出电路30、加密电路40、第二输出电路50
和存储电路60；其中，所述信号输入电路20，输入端与检测设备连接，输出端与主控电路10连接，用于将所述检测设备采集的数据信号进行放大后输出给所述主控电路10；所述主控电路10，输出端与第一输出电路30的输入端连接，用于接收放大后的所述数据信号，及向所述第一输出电路30输出第一指令信号；所述第一输出电路30，输出端与第一设备连接，用于接收所述第一指令信号，并将所述第一指令信号放大后输出给所述第一设备，以使所述第一设备动作；所述加密电路40，与所述主控电路10连接，用于对所述主控电路10中存储的所述第一指令信号进行加密；所述第二输出电路50，输入端与所述主控电路10的输出端连接，输出端与第二设备连接，用于接收所述主控电路10根据所述数据信号第二指令信号，并将所述第二指令信号放大后输出给所述第二设备，以使所述第二设备动作；所述加密电路40还用于为所述主控电路10中存储的第二指令信号进行加密；所述存储电路60，输入端与所述主控电路10的输出端连接，输出端与所述主控电路10的输入端连接，用于接收所述主控电路10输出的所述第一指令信号和所述第二指令信号，并对所述第一指令信号和所述第二指令信号进行存储，及还用于所述主控电路10调用所述第一指令信号和所述第二指令信号。本技术通过信号输入电路获取检测设备采集的数据信号，并对数据信号进行放大后输出给主控电路，主控电路接收数据信号，并向第一输出电路输出第一指令信号，第一输出电路将第一指令信号放大后输出给第一设备，以使第一设备动作；并通过加密电路对主控电路输出的第一指令信号进行加密，避免了非专业人员对其中的第一指令信号进行篡改，有效的保证了设备的正常运行及设备的安全性。
57.在一个实施例中，如图4所示，所述主控电路10包括：mcu微控制器u117a和晶振电路101；其中，所述mcu微控制器u117a的型号为stm32f407vet6，所述mcu微控制器u117a的信号输入端pc7与所述信号输入电路20的输出端连接；所述mcu微控制器u117a的第一信号输出端pd7与所述第一输出电路30的输入端连接；所述mcu微控制器u117a的第二信号输出端pe9与所述第二输出电路50的输入端连接；所述mcu微控制器u117a的双向数据线pc9和时钟线pc8与所述加密电路40的输入端连接；所述mcu微控制器u117a的晶振输入端ph0与所述晶振电路101的一端连接；所述晶振电路101的另一端与外部电源连接，用于为所述mcu微控制器u117a提供所需的工作频率。
58.在一个实施例中，所述晶振电路101包括：晶振元件x2和保险丝fb3；其中，所述晶振元件x2的一端与所述mcu微控制器u117a的晶振输入端ph0连接，所述晶振元件x2的另一端与所述保险丝fb3的一端连接，所述保险丝fb3的另一端与外部电源连接；所述晶振元件x2的壳体接地。在本实施例中，所述保险丝fb3起到了保护晶振元件x32的作用，所述晶振元件x3能够为所述mcu微控制器u117a提供所需的工作频率。
59.在一个实施例中，如图3所示，所述信号输入电路20包括：第一光耦u4和第一电阻r108；其中，所述第一光耦u4的型号为el357n，所述第一光耦u4的集电极与所述检测设备连接，所述第一光耦u4的发射极接地；所述第一光耦u4的阳极与外部电源连接，所述第一光耦u4的阴极与所述mcu微控制器u117a的信号输入端pc7连接；所述第一电阻r108的一端与所述第一光耦u4的阳极连接，另一端与所述第一光耦u4的阴极连接。
60.在一个实施例中，如图5及图6所示，所述第一输出电路30包括：第二光耦u6、第一三极管q4、二极管d3和第一接口p1；其中，所述第二光耦u6的型号为el357n，所述第二光耦u6的阳极与外部电源连接，所述第二光耦u6的阴极与所述mcu微控制器u117a的第一信号输
出端pd7连接；所述第二光耦u6的集电极与所述第一接口p1的第六脚6连接；所述第二光耦u6的发射极接地；所述第一三极管q4的基极与所述第二光耦u6的发射极连接，所述第一三极管q4的集电极与所述第二光耦u6的集电极连接，所述第一三极管q4的发射极接地；所述二极管d3的阴极与所述第一三极管q4的集电极连接，所述二极管d3的阳极与所述第一三极管q4的发射极连接；所述第一接口p1与所述第一设备连接。在本实施例中，所述第一三极管q4和二极管d3起到在所述第二光耦u6对第一指令信号进行放大后，进一步对第一指令信号放大的作用。
61.在一个实施例中，如图8及图9所示，所述第二输出电路50包括：继电器ao、第二三极管q2、第二电阻r9、肖特基二极管d16和第二接口p7；其中，所述继电器ao的线圈的一端与外部电源连接，所述线圈的另一端与所述mcu微控制器u117a的第二信号输出端pe9连接，所述继电器ao的常闭点1与所述第二接口p7的第一脚1连接；所述继电器ao的常开点3与所述第二接口p7的第三脚3连接；所述继电器ao的公共端2与所述第二接口p7的第二脚2连接；所述第二三极管q2的基极与所述mcu微控制器u117a的第二信号输出端pe9连接，所述第二三极管q2的集电极与所述继电器ao的线圈的另一端连接，所述第二三极管q2的发射极接地；所述第二电阻r9的一端与所述第二三极管q2的基极连接，另一端与所述第二三极管q2的发射极连接；所述肖特基二极管d16的阳极接地，肖特基二极管d16的公共端与所述第二三极管q2的集电极连接，所述肖特基二极管d16的阴极外部电源连接；所述第二接口p7与所述第二设备连接。在本实施例中，所述肖特基二极管d16起到稳压的作用，所述第二三极管q2可用于在第二输出电路50起到隔离的作用。
62.在一个实施例中，如图7所示，所述加密电路40包括：加密芯片u121；其中，所述加密芯片u121的数据输入端sda与所述mcu微控制器u117a的双向数据线pc9连接；所述加密芯片u121的数据输出端scl与所述mcu微控制器u117a的时钟线pc8连接。在本实施例中，所述加密芯片121的型号为at24c01bn-sp25-b，所述加密芯片121用于对mcu微控制器u117a中存储的所述第一指令信号进行加密。
63.在一个实施例中，如图10所示，所述存储电路60包括：存储器u123；其中，所述存储器u123的数据输入端p0与所述mcu微控制器u117a的双向数据线pc9连接；所述存储器u123的数据输出端p1与所述mcu微控制器u117a的时钟线pc8连接。所述存储器u123用于接收所述mcu微控制器u117a输出的所述第一指令信号和所述第二指令信号，并对所述第一指令信号和所述第二指令信号进行存储，及还用于mcu微控制器u117a调用所述第一指令信号和所述第二指令信号。
64.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，包括：信号输入电路，输入端与检测设备连接，输出端与主控电路连接，用于将所述检测设备采集的数据信号进行放大后输出给所述主控电路；所述主控电路，输出端与第一输出电路的输入端连接，用于接收放大后的所述数据信号，及向所述第一输出电路输出第一指令信号；所述第一输出电路，输出端与第一设备连接，用于接收所述第一指令信号，并将所述第一指令信号放大后输出给所述第一设备，以使所述第一设备动作；加密电路，与所述主控电路连接，用于对所述主控电路中存储的所述第一指令信号进行加密。2.根据权利要求1所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，还包括：第二输出电路，输入端与所述主控电路的输出端连接，输出端与第二设备连接，用于接收所述主控电路根据所述数据信号第二指令信号，并将所述第二指令信号放大后输出给所述第二设备，以使所述第二设备动作；所述加密电路还用于为所述主控电路中存储的第二指令信号进行加密。3.根据权利要求2所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，还包括：存储电路，输入端与所述主控电路的输出端连接，输出端与所述主控电路的输入端连接，用于接收所述主控电路输出的所述第一指令信号和所述第二指令信号，并对所述第一指令信号和所述第二指令信号进行存储，及还用于所述主控电路调用所述第一指令信号和所述第二指令信号。4.根据权利要求3所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，所述主控电路包括：mcu微控制器和晶振电路；所述mcu微控制器的信号输入端与所述信号输入电路的输出端连接；所述mcu微控制器的第一信号输出端与所述第一输出电路的输入端连接；所述mcu微控制器的第二信号输出端与所述第二输出电路的输入端连接；所述mcu微控制器的双向数据线和时钟线与所述加密电路的输入端连接；所述mcu微控制器的晶振输入端与所述晶振电路的一端连接；所述晶振电路的另一端与外部电源连接，用于为所述mcu微控制器提供所需的工作频率。5.根据权利要求4所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，所述晶振电路包括：晶振元件和保险丝；所述晶振元件的一端与所述mcu微控制器的晶振输入端连接，所述晶振元件的另一端与所述保险丝的一端连接，所述保险丝的另一端与外部电源连接；所述晶振元件的壳体接地。6.根据权利要求4所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，所述信号输入电路包括：第一光耦和第一电阻；所述第一光耦的集电极与所述检测设备连接，所述第一光耦的发射极接地；所述第一光耦的阳极与外部电源连接，所述第一光耦的阴极与所述mcu微控制器的信号输入端连接；所述第一电阻的一端与所述第一光耦的阳极连接，另一端与所述第一光耦的阴极连接。
7.根据权利要求4所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，所述第一输出电路包括：第二光耦、第一三极管、二极管和第一接口；所述第二光耦的阳极与外部电源连接，所述第二光耦的阴极与所述mcu微控制器的第一信号输出端连接；所述第二光耦的集电极与所述第一接口的第六脚连接；所述第二光耦的发射极接地；所述第一三极管的基极与所述第二光耦的发射极连接，所述第一三极管的集电极与所述第二光耦的集电极连接，所述第一三极管的发射极接地；所述二极管的阴极与所述第一三极管的集电极连接，所述二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接；所述第一接口与所述第一设备连接。8.根据权利要求4所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，所述第二输出电路包括：继电器、第二三极管、第二电阻、肖特基二极管和第二接口；所述继电器的线圈的一端与外部电源连接，所述线圈的另一端与所述mcu微控制器的第二信号输出端连接，所述继电器的常闭点与所述第二接口的第一脚连接；所述继电器的常开点与所述第二接口的第三脚连接；所述继电器的公共端与所述第二接口的第二脚连接；所述第二三极管的基极与所述mcu微控制器的第二信号输出端连接，所述第二三极管的集电极与所述继电器的线圈的另一端连接，所述第二三极管的发射极接地；所述第二电阻的一端与所述第二三极管的基极连接，另一端与所述第二三极管的发射极连接；所述肖特基二极管的阳极接地，肖特基二极管的公共端与所述第二三极管的集电极连接，所述肖特基二极管的阴极外部电源连接；所述第二接口与所述第二设备连接。9.根据权利要求4所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，所述加密电路包括：加密芯片；所述加密芯片的数据输入端与所述mcu微控制器的双向数据线连接；所述加密芯片的数据输出端与所述mcu微控制器的时钟线连接。10.根据权利要求4所述的具有加密功能的信号传输电路，其特征在于，所述存储电路包括：存储器；所述存储器的数据输入端与所述mcu微控制器的双向数据线连接；所述存储器的数据输出端与所述mcu微控制器的时钟线连接。

技术总结
本实用新型公开了一种具有加密功能的信号传输电路，包括：信号输入电路，输入端与检测设备连接，输出端与主控电路连接；所述主控电路，输出端与第一输出电路的输入端连接；所述第一输出电路，输出端与第一设备连接；加密电路，与所述主控电路连接。本申请通过信号输入电路获取检测设备采集的数据信号，并对数据信号进行放大后输出给主控电路，主控电路接收数据信号，并向第一输出电路输出第一指令信号，第一输出电路将第一指令信号放大后输出给第一设备，以使第一设备动作；并通过加密电路对主控电路输出的第一指令信号进行加密，避免了非专业人员对其中的第一指令信号进行篡改，有效的保证了设备的正常运行及设备的安全性。效的保证了设备的正常运行及设备的安全性。效的保证了设备的正常运行及设备的安全性。


技术研发人员：田军 石勇 刘耀俊 朱辉煌 张凡
受保护的技术使用者：慧灵科技（深圳）有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/8/8