一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路，包括第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器、寄存器、組合邏輯電路以及控制器。所述第一計(jì)數(shù)器與第二計(jì)數(shù)器、寄存器、控制器電性連接。所述第二計(jì)數(shù)器與寄存器、組合邏輯電路、控制器電性連接。所述控制器與寄存器、組合邏輯電路電性連接。本實(shí)用新型不僅能計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，還能直接判斷轉(zhuǎn)速是否在一個(gè)正常區(qū)間內(nèi)，即是否在最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速之間，并且通過(guò)控制器對(duì)兩路采樣信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生兩個(gè)不同的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，無(wú)需CPU即能控制外部電機(jī)加速、減速，保證轉(zhuǎn)速精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)之一，轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集和處理是發(fā)動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)重要工作。但是，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速采樣方式只是對(duì)采樣回來(lái)的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，純粹的計(jì)算轉(zhuǎn)速的大小，對(duì)計(jì)算出的轉(zhuǎn)速的精度也無(wú)法保證，只有在計(jì)算出轉(zhuǎn)速大小后才能判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)速是否在發(fā)動(dòng)機(jī)正常的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，速度慢，并且在發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速非正常時(shí)，往往都是通過(guò)中央處理器(CPU)來(lái)控制外部電機(jī)加速或減速，實(shí)現(xiàn)過(guò)程較為復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于通過(guò)一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路，來(lái)解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路，其包括第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器、寄存器、組合邏輯電路及控制器；其中，所述第一計(jì)數(shù)器與第二計(jì)數(shù)器、寄存器、控制器電性連接，用于對(duì)輸入的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)、第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得第一采樣信號(hào)；所述第二計(jì)數(shù)器與寄存器、組合邏輯電路、控制器電性連接，用于對(duì)對(duì)輸入的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)、第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得第二采樣信號(hào)；所述控制器與寄存器、組合邏輯電路電性連接，用于對(duì)第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，產(chǎn)生兩個(gè)不同的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，控制外部電機(jī)加速、減速。
[0006]本實(shí)用新型提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路不僅能計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，還能直接判斷轉(zhuǎn)速是否在一個(gè)正常區(qū)間內(nèi)，即是否在最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速之間，并且通過(guò)控制器對(duì)兩路采樣信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生兩個(gè)不同的占空比的脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)，無(wú)需CPU即能控制外部電機(jī)加速、減速，保證轉(zhuǎn)速精度。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路結(jié)構(gòu)圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一計(jì)數(shù)器工作流程圖；
[0009]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第二計(jì)數(shù)器工作流程圖；
[0010]圖4a為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正常轉(zhuǎn)速下第一采樣信號(hào)的波形圖；
[0011]圖4b為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正常轉(zhuǎn)速下第二采樣信號(hào)的波形圖；
[0012]圖4c為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高于最大轉(zhuǎn)速的第二采樣信號(hào)的波形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0014]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]本實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路具體包括第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器、寄存器、組合邏輯電路及控制器。
[0016]所述第一計(jì)數(shù)器與第二計(jì)數(shù)器、寄存器、控制器電性連接，用于對(duì)輸入的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)、第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得第一采樣信號(hào)。第一采樣信號(hào)是對(duì)第一轉(zhuǎn)速信號(hào)和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣的過(guò)程是通過(guò)第一計(jì)數(shù)器和組合邏輯電路完成的。
[0017]如圖2所示，第一計(jì)數(shù)器工作流程如下:第一計(jì)數(shù)器開(kāi)始為復(fù)位狀態(tài)，初始值為Min，此時(shí)作為觸發(fā)器Q端的第一采樣信號(hào)的D端為1，而第二轉(zhuǎn)速信號(hào)作為第一采樣信號(hào)的時(shí)鐘，所以第二轉(zhuǎn)速信號(hào)上升沿來(lái)后，第一采樣信號(hào)進(jìn)行采樣。第一采樣信號(hào)為高后，第一計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào)撤掉，開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)器計(jì)到Max (最大值)，此時(shí)第一采樣信號(hào)的D端為O。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)速信號(hào)的上升沿來(lái)后，第一采樣信號(hào)的D端變?yōu)?，然后等到第二轉(zhuǎn)速信號(hào)的上升沿，第一采樣信號(hào)又開(kāi)始采樣，采樣的時(shí)間為(Max_Min)*T，Max為第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的最大值，Min為第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的最小值，T為時(shí)鐘信號(hào)的周期。于本實(shí)施例，第一計(jì)數(shù)器的位寬為X，初始值為Min，計(jì)數(shù)范圍為Min-Max，計(jì)數(shù)頻率由時(shí)鐘信號(hào)決定，計(jì)數(shù)周期即上述的(Max-Min)*T。位寬X的大小根據(jù)不同要求可以靈活設(shè)置。
[0018]所述第二計(jì)數(shù)器與寄存器、組合邏輯電路、控制器電性連接，用于對(duì)對(duì)輸入的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)、第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得第二采樣信號(hào)。第二采樣信號(hào)也是對(duì)第一轉(zhuǎn)速信號(hào)和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，不同之處在于它主要是對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)的某一段處進(jìn)行采樣。
[0019]如圖3所示，第二計(jì)數(shù)器的工作流程圖下:系統(tǒng)復(fù)位后，第二計(jì)數(shù)器為初始態(tài)Max，此時(shí)計(jì)數(shù)使能無(wú)效，第二計(jì)數(shù)器一直保持初始值。當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至Max后，第二計(jì)數(shù)器被清零，同時(shí)計(jì)數(shù)使能有效，第二計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，此時(shí)第二采樣信號(hào)輸出為高電平。當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至Max時(shí)，第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)使能無(wú)效，停止計(jì)數(shù)。在第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)工作過(guò)程中，第二采樣信號(hào)一直為高電平，只有當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器不能計(jì)數(shù)至Max時(shí)，第二采樣信號(hào)才輸出低電平。于本實(shí)施例，第二計(jì)數(shù)器的位寬為Y，初始值為Max,計(jì)數(shù)范圍為Min-Max,計(jì)數(shù)頻率由時(shí)鐘信號(hào)決定，計(jì)數(shù)周期即上述的(Max-Min)*T。位寬Y的大小根據(jù)不同要求可以靈活設(shè)置。
[0020]所述控制器與寄存器、組合邏輯電路電性連接，用于對(duì)第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，產(chǎn)生兩個(gè)不同的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，控制外部電機(jī)加速、減速。
[0021]本實(shí)用新型能完成對(duì)第一轉(zhuǎn)速信號(hào)和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)的采樣，得到第一采樣信號(hào)，而且對(duì)采樣到的轉(zhuǎn)速信號(hào)再次進(jìn)行處理，得到第二采樣信號(hào)。第二采樣信號(hào)在不同轉(zhuǎn)速的情況下，波形在一個(gè)周期內(nèi)只有一個(gè)低電平，當(dāng)超過(guò)一定的轉(zhuǎn)速后，波形在一個(gè)周期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)以上的低電平，而低于一定轉(zhuǎn)速后，波形在一個(gè)周期內(nèi)沒(méi)有低電平，所以在讀取采樣信號(hào)后，不用計(jì)算轉(zhuǎn)速的大小，根據(jù)低電平的個(gè)數(shù)，就能直接判斷其是否在發(fā)動(dòng)機(jī)正常的轉(zhuǎn)速范圍，非常迅速。控制器對(duì)兩路采樣信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生兩個(gè)不同的占空比的脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)，無(wú)需CPU即能直接控制外部電機(jī)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高于最快轉(zhuǎn)速或者低于最慢轉(zhuǎn)速時(shí)，PWM信號(hào)控制外部電機(jī)，實(shí)現(xiàn)減速和加速。另外，通過(guò)調(diào)整第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的位寬，可以改變最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速這個(gè)區(qū)間，滿足不同需求。
[0022]在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路設(shè)計(jì)出來(lái)后，通過(guò)ModelSim(仿真工具)進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真得到的波形圖來(lái)驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的效果，圖4a為正常轉(zhuǎn)速下第一采樣信號(hào)的波形圖；圖4b為正常轉(zhuǎn)速下第二采樣信號(hào)的波形圖；圖4c為高于最大轉(zhuǎn)速的第二采樣信號(hào)的波形圖。
[0023]注意，上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣及控制電路，其特征在于，包括第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器、寄存器、組合邏輯電路及控制器；其中，所述第一計(jì)數(shù)器與第二計(jì)數(shù)器、寄存器、控制器電性連接，用于對(duì)輸入的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)、第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得第一采樣信號(hào)；所述第二計(jì)數(shù)器與寄存器、組合邏輯電路、控制器電性連接，用于對(duì)對(duì)輸入的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)、第二轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得第二采樣信號(hào)；所述控制器與寄存器、組合邏輯電路電性連接，用于對(duì)第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，產(chǎn)生兩個(gè)不同的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，控制外部電機(jī)加速、減速。
【文檔編號(hào)】H02P23/03GK203859711SQ201420289434
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】何正未, 陳正明, 胡旭峰, 郭正新, 趙國(guó)志, 許莉 申請(qǐng)人:無(wú)錫市同飛科技有限公司