CN106052844A

CN106052844A - 一种基于外部中断的振动信号调理电路

Info

Publication number: CN106052844A
Application number: CN201610335166.8A
Authority: CN
Inventors: 曹九稳; 商路明; 王建中; 赵伟杰; 王瑞荣
Original assignee: Hangzhou Dianzi University
Current assignee: Hangzhou Dianzi University
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2036-05-19
Also published as: CN106052844B

Abstract

本发明公开了一种基于外部中断的振动信号调理电路。本发明通过传感器接口电路、程控放大电路、低通滤波电路、电平转换电路、脉冲生成电路和微控制器六个模块，本发明的核心优点依赖于脉冲生成电路。脉冲生成电路通过其内部比较器将A/D模块输入信号与D/A模块输出信号进行比较，最终生成方波脉冲触发微控制器外部中断，将微控制器从低功耗模式唤醒或进行放大倍数切换。配合相应的采集方案，本发明中采集装置可以实现极低的长期运行功耗，同时也可以实现异步的自适应程控放大与D/A输出电压动态调整，以满足不同环境与不同放大倍数下的采集需求。

Description

一种基于外部中断的振动信号调理电路

技术领域

本发明属于信号处理领域，涉及一种基于外部中断的振动信号调理电路。

背景技术

一般信号采集电路都基本包含传感器接口电路、放大电路、滤波电路、A/D接口电路。而在一些大动态范围的信号采集领域如声音采集，其放大环节基本采用程控放大器，以保证信号处于合适的电压范围内。而随着当前社会重要基础设施与重要地点的安全保护与监控日益受到重视，地表振动信号的采集与智能识别技术在很多相关应用领域得到了拓展，但仍然缺乏此类应用背景下对采集电路与方案做出的针对性改进和调整。

现实环境下，户外目标振动源离采集设备必定具有一定距离。在常见地表介质中，振动源信号在传播介质的粘滞吸收效应作用下高频成分随传播距离衰减远快于低频成分。所以一定距离外采集到信号的高频部分主要被近距离的振动噪声和电路噪声所覆盖，而具有辨识度的有效信号成分主要集中在低频部分。这一点区别于传统振动采集电路的应用背景。例如大型机械故障诊断，采集电路基本安装在大型设备的刚性表面，振动信号的吸收衰减较小，在此背景下采用高通滤波，滤去低频不易衰减的环境噪声，保留器械高速运转时辨识度更强的高频成分，更利于后续准确判断器械的故障类型。这是传统振动信号调理电路与户外振动采集设备在应用背景上的主要区别，也是本发明需要做出的第一个改进。

同时，由于振动源强度未知、距离与传播介质并不固定等原因导致振动信号具有极大动态范围，所以必须通过程控放大实现信号波形的完整提取以及物理量大小的及时复现。而当前采集方案多采用容易实现的固定周期统计信号幅值并据此调整放大倍数的模式。但是采集与程控放大的周期同步性导致了其对具有异步的短时大动态范围的信号变化反应相对滞后，无法及时地调整放大倍数。这是一般振动信号采集电路及对应采集方案第二个有待改进之处。

户外振动信号采集在实际应用中多是用于被动监测，需要具有长期稳定运行的能力。而长期运行的监测系统对采集电路的长期功耗具有较高的要求。与传统振动采集电路不同，户外振动采集电路设计关键在于既要满足户外监测长时间监测的功耗需求，也要满足快速响应信号异常变化的需求。事实上A/D模块的持续运转与CPU核对信号的实时处理都会导致采集装置急剧地消耗电能。而一般的振动信号采集电路及采集方案基于室内在线监测或便携式主动探测等类似应用场景而设计，耗电量并不是一个需要着重考虑的问题。针对的应用需求不同，导致了如果将传统振动信号采集电路及采集方案应用于户外振动监测必然会存在水土不服。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于外部中断的振动信号调理电路。本发明可应用于户外振动监测类的采集系统或有类似需求的采集系统，例如地下管线防破坏监测系统、路面车辆类型监测系统和周界入侵监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明通过传感器接口电路、程控放大电路、低通滤波电路、电平转换电路、脉冲生成电路和微控制器六个模块，配合相应的采集方案可以实现高效、可靠的信号采集，从而使得信号识别环节获得准确还原振动信号。

传感器接口电路输入端为振动传感器，输出端为程控放大电路的输入端之一。

程控放大电路的两个输入端分别为传感器接口电路输出端，以及微控制器内部的GPIO模块输出端，而程控放大电路输出端连接低通滤波电路的唯一输入端。

低通滤波电路的输出端连接电平转换电路的唯一输入端。

电平转换电路的输出端同时连接脉冲生成电路内部的比较器的负端，以及微控制器内部A/D模块的输入端。

脉冲生成电路内部的比较器正端连接微控制器内部D/A模块的唯一输出端，比较器的输出端连接微控制器内部外部中断引脚。传感器接口电路中所连接的传感器为振动传感器，其功能主要是将原始振动信号提取从而方便进一步处理。其中振动传感器多为加速度传感器，所以实现时可以采用同型三级管或者恒流源二极管搭建的恒流源电路，提供mA级的电流，并且通过电容耦合得到交流的原始振动信号。

程控放大电路对传感器接口电路中耦合输出的交流信号进行在线程序可调放大。这一部分电路实现的关键是提供一种实时可调倍数的放大电路，以保证在所需的动态范围内信号幅值不会饱和情况下采用尽量高的放大倍数，确保A/D时的电压分辨率足够高。在高动态范围的要求下，放大电路一般采用多级放大串联实现。而程控放大多采用将运算放大器的反馈电阻替代为多通道数字开关和电阻阵列，以实现简单的可调放大。

滤波电路部分不同于一般振动采集电路的应用领域如故障诊断所需要的高通滤波提高信号特征区分度，而是采用低通滤波电路，通过低通的方式对高频部分进行衰减、保留一定距离外振动信号能量集中的低频部分。由于户外目标振动多为脉冲形式，所以低通衰减既有利于近距离时大动态范围的采集，同样也增强了较远距离目标振动信号的信噪比。实际电路实现可以采用RC一阶或二阶低通滤波电路，截止频率可以选择1KHz。

电平转换电路的目标是将程控放大电路输出的交流电压适配到所需要的直流偏置电压与交流电压变化范围，得到调理后A/D输入信号，该A/D输入信号同时输入至微控制器中A/D模块和脉冲生成电路中的比较器。此处可以采用分压电阻实现电压抬升与电平匹配。

本发明的核心优点依赖于脉冲生成电路。脉冲生成电路通过其内部比较器将A/D模块输入信号与D/A模块输出信号进行比较，最终生成方波脉冲以触发微控制器的外部中断，将微控制器从低功耗模式唤醒或进行放大倍数切换。配合相应的采集方案，本发明中采集装置可以实现极低的长期运行功耗，同时也可以实现异步的自适应程控放大与D/A输出电压动态调整，以满足不同环境与不同放大倍数下的采集需求。

微控制器模块除了核心运算功能还需要提供4类基础外设功能：GPIO模块控制放大倍数、D/A模块输出比较电压、A/D模块负责信号的模数转换和脉冲触发外部中断实现的触发功能。如果微控制器具有低功耗睡眠及唤醒功能，将极大降低电路长期功耗。其中A/D模块和D/A模块采用片内ADC、DAC基本可以满足精度需求，且可以极大简化外设电路、降低模块功耗。

以上为本发明采集方案充分发挥其优势所需要的振动信号调理电路设计。

本发明采集方案中工作状态依次为闲置待机、连续采集处理两种。采集方案的状态转移图见图2。

脉冲生成电路在闲置待机、连续采集两种工作状态下具有不同的作用。

脉冲生成电路在闲置待机状态下，内部的比较器输入分别是在程控放大模块在最大放大倍数时电平转换电路所输出的A/D输入信号，以及微控制器内部D/A模块输出的D/A输出信号，而此比较器输出的数字脉冲信号将输入至微控制器的外部中断引脚。闲置待机状态下，D/A模块输出的电压为进入此状态前预设的阈值电压。在此状态下，当脉冲生成电路内部比较器的两个输入信号中A/D输入信号的电压大于另一输入信号即D/A输出阈值电压时，此电路将产生脉冲信号输入至微控制器外部中断引脚，最终通过外部中断的形式唤醒微控制器退出闲置待机状态、进入连续采集工作状态。

脉冲生成电路在连续采集状态下时，实现的功能将转变成实时调节程控放大电路的放大倍数，以实现对微控制器内部A/D模块的输入信号的动态调节，以避免程控放大电路中放大倍数过大引起的信号饱和、放大倍数过小引起的弱信号量化分辨率低这两种不利现象。而微控制器调整放大倍数这一操作是由脉冲生成电路输出的脉冲信号触发微控制器的外部中断处理程序进行异步处理的，并不干扰连续采集状态下微控制器内部的采集程序运行。而脉冲生成电路内部比较器的两个输入信号为当前放大倍数下电平转换电路输出的A/D输入信号电压、微控制器内部D/A模块根据当前放大倍数对应输出的降低放大倍数时的阈值电压，一旦此A/D输入信号电压大于阈值电压则触发微控制器外部中断处理程序降低当前程控放大电路中放大倍数。此外固定时间段内，如果A/D值经微控制器内部处理后，判断为非异常振动且在该时间段内未再触发外部中断，则微控制器的D/A模块将主动逐级增加放大倍数。以上两种处理逻辑共同实现对微控制器内部A/D模块输入信号电压动态调节。

第一种状态：闲置待机，针对长期监测中占据大多数时间的无异常振动时间段这一事实，如深夜。此情况下可以根据需要关闭大部分微控制器模块，大幅地降低非必要的功耗。如果微控制器支持更进一步的低功耗配置，则可以进一步降低此状态下的功耗。

进入闲置待机状态的条件：持续一定时间T在最大放大倍数P_MAX下检测无触发外部中断的异常振动信号，则判断进入闲置待机状态，且进入闲置待机状态前：微控制器设定其内部D/A模块的输出为预设唤醒电压，并将预设唤醒电压输出至脉冲生成电路；关闭大部分微控制器内部功能模块，对微控制器进行低功耗配置。

退出闲置待机状态的条件：是脉冲生成电路产生的脉冲信号触发外部中断而唤醒微控制器，此时：微控制器内部的D/A模块对输出至脉冲生成电路的DA输出信号重新设定，重新设定为最大放大倍数P_MAX下的调整电压；并重新开启微控制器内部功能模块；然后微控制器内部的A/D模块对电平转换电路产生的A/D输入信号进行采集和处理，从而进入连续采集处理状态。

第二种状态：连续采集处理状态：

在连续采集处理状态下，若脉冲生成电路产生的脉冲信号触发外部中断，则微控制器内部的GPIO模块输出放大控制信号至程控放大电路，从而降低程控放大电路的放大倍数。

微控制器在采集时将同时记录A/D值(由AD输入信号经A/D模块采样量化编码后得到的数字量)与当前程控放大电路的放大倍数，便于后续根据传感器灵敏度还原振动信号的物理量大小。此时D/A模块输出对应放大倍数下预设的上限电压，外部中断处理程序所承担的工作是：当被脉冲信号触发微控制器后，逐级降低程控放大电路的当前放大倍数，并重新设定当前放大倍数下：若再次降低放大倍数时，D/A模块输出的预设上限电压，直到降到最低放大倍数或未再次触发外部中断。

固定时间段内，如果A/D值经微控制器内部处理后，判断为非异常振动且在该时间段内未再触发外部中断，则微控制器的D/A模块将主动逐级增加放大倍数。

本发明有益效果如下：

本发明用于户外振动监测的振动采集装置，有三个核心需求：低通滤波、程控放大和低功耗。与传统振动信号调理采集方案相比，本发明设计原理简单可行，所用元器件成本低，且针对以上特殊的应用需求做了下列优化：低通滤波提高户外振动信号信噪比、高实时性的外部中断异步触发式程控放大、支持预设阈值电压的外部中断唤醒的低功耗闲置待机模式。本发明调理电路设计相对传统调理方案硬件上主要增加了可调的脉冲生成模块，充分利用微控制器片内资源与低功耗模式，配合本发明的采集方案，可以基本满足户外振动监测的需求。

附图说明

图1为本发明的电路连接图；

图2为本发明采集方案状态转移图；

图3为传感器接口电路；

图4程控放大电路；

图5低通滤波电路；

图6电平转换电路；

图7脉冲生成电路；

图8微控制器电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明通过传感器接口电路、程控放大电路、低通滤波电路、电平转换电路、脉冲生成电路和微控制器六个模块，配合相应的采集方案可以实现高效、可靠的信号采集，从而使得信号识别环节获得准确还原振动信号。

低通滤波电路的输出端连接电平转换电路的唯一输入端。

脉冲生成电路内部的比较器正端连接微控制器内部D/A模块的唯一输出端，放大器的输出端连接微控制器内部外部中断引脚。传感器接口电路中所连接的传感器为振动传感器，其功能主要是将原始振动信号提取从而方便进一步处理。其中振动传感器多为加速度传感器，所以实现时可以采用同型三级管或者恒流源二极管搭建的恒流源电路，提供mA级的电流，并且通过电容耦合得到交流的原始振动信号。

第二种状态：连续采集处理状态：

本发明电路包括传感器接口电路、程控放大电路、低通滤波电路、电平转换电路、脉冲生成电路和微控制器六个模块。其中微控制器模块采用

本发明除通用的微控制器电路模块外的电路由电阻R1～R19、电容C1～C4、PNP三极管Q1和Q2、振动传感器接口CONNECT1、运算放大器U1～U3、8通道数字开关U4和电压比较器U5这些电路元件组成，其中电路输入信号为微控制器电路输出的1路模拟信号DA_OUTPUT和4路数字信号GPIO_OUTPUT_EN、GPIO_OUTPUT_A、GPIO_OUTPUT_B、GPIO_OUTPUT_C，电路输出信号为来自于微控制器输出的1路模拟信号AD_OUTPUT和1路数字信号EINT_OUTPUT。本发明的电路细节可见图8。

以下将分电路模块详细叙述电路元件的连接。

图3为传感器接口电路：PNP型三极管Q1的e极与电源DC24V和电阻R1一端相连，b极与电阻R1另一端和PNP型三极管Q2的e极相连，c极与电阻R2一端和PNP型三极管Q2的e极相连；PNP型三极管Q2的c极与振动传感器接口CONNECT1的正端和电容C1一端相连；振动传感器接口CONNECT1的负端与R2另一端和GND相连；电容C1的另一端输出传感器接口电路的输出信号OUT1。

图4程控放大电路：电阻R3一端连接传感器接口电路的输出信号OUT1(与传感器接口电路电容C1的另一端相连接)，另一端与运算放大器U1的负输入端和电阻R7的一端相连；运算放大器U1的正输入端与运算放大器U2的正输入端相连接；运算放大器U1的输出端与电阻R7的另一端和电容C3的一端相连；电容C3的另一端与电阻R6的一端连接；电阻R6的另一端与运算放大器U2的负输入端和电阻R8～R15的一端相连；运算放大器U2的输出端与8通道数字开关U4的CHx端和程控放大电路的输出信号OUT2相连；8通道数字开关U4的CH0～CH7端分别与电阻R8～R15的另一端相连；8通道数字开关U4的VDD端接电源DC5V，VEE端和VSS端接GND，INH端接GPIO_OUTPUT_EN、A端接GPIO_OUTPUT_A、B端接GPIO_OUTPUT_B、C端接GPIO_OUTPUT_C；运算放大器U3的正输入端与电阻R4的一端、电阻R5的一端和电容C2的一端相连，而运算放大器U3的负输入端与U3的输出端相连；电阻R4的另一端与电源DC5V相连；电阻R5的另一端与电容C2的另一端和GND相连；运算放大器U1、U2、U3的电源正端与电源DC5V相连，电源负端接地。

图5低通滤波电路：电阻R16一端与程控放大电路的输出信号OUT2相连，另一端与电容C4的一端和低通滤波电路输出信号OUT3相连；电容C4另一端与GND相连。

图6电平转换电路：电阻R17一端与低通滤波电路输出信号OUT3相连，另一端与电阻R18的一端和微控制器内部A/D模块输入信号AD_INPUT相连；电阻R18的另一端与GND相连。

图7脉冲生成电路：电压比较器U5的负端与微控制器内部A/D模块输入信号AD_INPUT相连，U5的正端与微控制器电路内部D/A模块输出信号DA_OUTPUT相连，U5的输出端与电阻R19的一端和微控制器外部中断输入信号EINT_INPUT相连；电阻R19的另一端与电源DC5V和电压比较器U5的电源正端相连；电压比较器U5的电源负端与GND相连。

以下为各模块电路实现时选定参数的注意事项：

传感器接口电路中提供给振动传感器的恒流源激励电流Is＝Vbe/R1(Vbe：PNP型三极管Q1的be管压降)。

程控放大电路中U1实现的一级放大中放大倍数P1＝(R3+R7)/R3。程控放大电路中U2实现的可调放大倍数P2＝(Rx+R6)/R6,其中Rx代表U4当前选择通道所在的电阻，可能为电阻R8～R15之一。所以程控放大电路的整体放大倍数为P＝P1*P2。而运算放大器U3搭建的电压跟随器为运算放大器 U1、U2提供了直流偏置电压，一般选为DC5V/2＝2.5V。

低通滤波电路通过一阶RC滤波实现，可以根据需要增大阶数。一阶RC滤波电路的截止频率f_top＝1/(2π*R16*C4)，在实际电路方案中需要对R16和C4的值做一定范围的调整以适应电路中其他集成电路元件的影响。在户外振动采集中，低通滤波电路的截止频率推荐取1KHz。

电平转换电路中由于低通滤波已经提供了直流偏置电压，所以主要起前端电路输出的0～5V到微控制器内部A/D模块0～3.3V的电平匹配功能。所以取R18为R17两倍阻值，实现分压功能。

脉冲生成电路主题为电压比较器，其生产的方波脉冲用于触发微控制器外部中断的中断处理程序。其中电阻R19主要起电压比较器U5输出上拉与限流作用。

Claims

1.一种基于外部中断的振动信号调理电路，包括传感器接口电路、程控放大电路、低通滤波电路、电平转换电路、脉冲生成电路和微控制器，其特征在于：

传感器接口电路输入端为振动传感器，输出端为程控放大电路的输入端之一；程控放大电路的两个输入端分别为传感器接口电路输出端，以及微控制器内部的GPIO模块输出端，而程控放大电路输出端连接低通滤波电路的唯一输入端；低通滤波电路的输出端连接电平转换电路的唯一输入端；电平转换电路的输出端同时连接脉冲生成电路内部的比较器的负端，以及微控制器内部A/D模块的输入端；脉冲生成电路内部的比较器正端连接微控制器内部D/A模块的唯一输出端，比较器的输出端连接微控制器内部外部中断引脚；

传感器接口电路将输入端的振动传感器输出的原始振动信号提取从而方便进一步处理；程控放大电路对传感器接口电路中耦合输出的交流信号进行在线程序可调放大；低通滤波电路通过低通的方式对高频部分进行衰减、保留一定距离外振动信号能量集中的低频部分；电平转换电路的目标是将程控放大电路输出的交流电压适配到所需要的直流偏置电压与交流电压变化范围，得到调理后A/D输入信号，该A/D输入信号同时输入至微控制器中A/D模块和脉冲生成电路中的比较器；脉冲生成电路通过其内部比较器将A/D模块输入信号与D/A模块输出信号进行比较，最终生成方波脉冲以触发微控制器的外部中断，将微控制器从低功耗模式唤醒或进行放大倍数切换。

2.根据权利要求1所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于微控制器除了核心运算模块还包括：GPIO模块控制放大倍数模块、D/A模块输出比较电压模块、A/D模块负责信号的模数转换模块和脉冲触发外部中断实现的触发模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于调理电路的工作状态包括闲置待机和连续采集处理两种，且进入闲置待机状态的条件如下：持续一定时间T在最大放大倍数P_MAX下检测无触发外部中断的异常振动信号，则判断进入闲置待机状态，且进入闲置待机状态前：微控制器设定其内部D/A模块的输出为预设唤醒电压，并将预设唤醒电压输出至脉冲生成电路；关闭大部分微控制器内部功能模块，对微控制器进行低功耗配置；

4.根据权利要求3所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于在连续采集处理状态下，若脉冲生成电路产生的脉冲信号触发外部中断，则微控制器内部的GPIO模块输出放大控制信号至程控放大电路，从而降低程控放大电路的放大倍数；

微控制器在采集时将同时记录A/D值与当前程控放大电路的放大倍数，便于后续根据传感器灵敏度还原振动信号的物理量大小；此时D/A模块输出对应放大倍数下预设的上限电压，外部中断处理程序所承担的工作是：当被脉冲信号触发微控制器后，逐级降低程控放大电路的当前放大倍数，并重新设定当前放大倍数下：若再次降低放大倍数时，D/A模块输出的预设上限电压，直到降到最低放大倍数或未再次触发外部中断；

5.根据权利要求3所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于且脉冲生成电路在闲置待机工作状态下功能如下：

脉冲生成电路在闲置待机状态下，内部的比较器输入分别是在程控放大模块在最大放大倍数时电平转换电路所输出的A/D输入信号，以及微控制器内部D/A模块输出的D/A输出信号，而此比较器输出的数字脉冲信号将输入至微控制器的外部中断引脚；闲置待机状态下，D/A模块输出的电压为进入此状态前预设的阈值电压；在此状态下，当脉冲生成电路内部比较器的两个输入信号中A/D输入信号的电压大于另一输入信号即D/A输出阈值电压时，此电路将产生脉冲信号输入至微控制器外部中断引脚，最终通过外部中断的形式唤醒微控制器退出闲置待机状态、进入连续采集工作状态。

6.根据权利要求3所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于脉冲生成电路在连续采集工作状态下功能如下：

脉冲生成电路在连续采集状态下时，实现的功能将转变成实时调节程控放大电路的放大倍数，以实现对微控制器内部A/D模块的输入信号的动态调节，以避免程控放大电路中放大倍数过大引起的信号饱和、放大倍数过小引起的弱信号量化分辨率低这两种不利现象；而微控制器调整放大倍数这一操作是由脉冲生成电路输出的脉冲信号触发微控制器的外部中断处理程序进行异步处理的，并不干扰连续采集状态下微控制器内部的采集程序运行；而脉冲生成电路内部比较器的两个输入信号为当前放大倍数下电平转换电路输出的A/D输入信号、微控制器内部D/A模块根据当前放大倍数对应输出的降低放大倍数时的阈值电压，一旦此A/D输入信号大于阈值电压则触发微控制器外部中断处理程序降低当前程控放大电路中放大倍数；此外固定时间段内，如果A/D值经微控制器内部处理后，判断为非异常振动且在该时间段内未再触发外部中断，则微控制器的D/A模块将主动逐级增加放大倍数；以上两种处理逻辑共同实现对微控制器内部A/D模块输入信号电压动态调节。

7.根据权利要求1所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于所述的传感器接口电路：PNP型三极管Q1的e极与电源DC24V和电阻R1一端相连，b极与电阻R1另一端和PNP型三极管Q2的e极相连，c极与电阻R2一端和PNP型三极管Q2的e极相连；PNP型三极管Q2的c极与振动传感器接口CONNECT1的正端和电容C1一端相连；振动传感器接口CONNECT1的负端与R2另一端和GND相连；电容C1的另一端输出传感器接口电路的输出信号OUT1。

8.根据权利要求1所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于所述的程控放大电路：电阻R3一端连接传感器接口电路的输出信号OUT1，另一端与运算放大器U1的负输入端和电阻R7的一端相连；运算放大器U1的正输入端与运算放大器U2的正输入端相连接；运算放大器U1的输出端与电阻R7的另一端和电容C3的一端相连；电容C3的另一端与电阻R6的一端连接；电阻R6的另一端与运算放大器U2的负输入端和电阻R8～R15的一端相连；运算放大器U2的输出端与8通道数字开关U4的CHx端和程控放大电路的输出信号OUT2相连；8通道数字开关U4的CH0～CH7端分别与电阻R8～R15的另一端相连；8通道数字开关U4的VDD端接电源DC5V，VEE端和VSS端接GND，INH端接GPIO_OUTPUT_EN、A端接GPIO_OUTPUT_A、B端接GPIO_OUTPUT_B、C端接GPIO_OUTPUT_C；运算放大器U3的正输入端与电阻R4的一端、电阻R5的一端和电容C2的一端相连，而运算放大器U3的负输入端与U3的输出端相连；电阻R4的另一端与电源DC5V相连；电阻R5的另一端与电容C2的另一端和GND相连；运算放大器U1、U2、U3的电源正端与电源DC5V相连，电源负端接地。

9.根据权利要求1所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于所述的低通滤波电路：电阻R16一端与程控放大电路的输出信号OUT2相连，另一端与电容C4的一端和低通滤波电路输出信号OUT3相连；电容C4另一端与GND相连；

所述的电平转换电路：电阻R17一端与低通滤波电路输出信号OUT3相连，另一端与电阻R18的一端和微控制器内部A/D模块输入信号AD_INPUT相连；电阻R18的另一端与GND相连。

10.根据权利要求1所述的一种基于外部中断的振动信号调理电路，其特征在于所述的脉冲生成电路：电压比较器U5的负端与微控制器内部A/D模块输入信号AD_INPUT相连，U5的正端与微控制器电路内部D/A模块输出信号DA_OUTPUT相连，U5的输出端与电阻R19的一端和微控制器外部中断输入信号EINT_INPUT相连；电阻R19的另一端与电源DC5V和电压比较器U5的电源正端相连；电压比较器U5的电源负端与GND相连。