CN106773969A - 一种多路同步触发控制电路 - Google Patents

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刘林
宫龙
朱作敏
刘新明
程辉
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    • G05B2219/21—Pc I-O input output
    • G05B2219/21073—Each module has push button, trigger circuit to initialise address setting

Abstract

本发明公开一种多路同步触发控制电路，其特征在于：包括控制单元和多个触发控制模块，每个所述的触发控制模块包括延时控制电路、脉宽调节电路，所述的延时控制电路的脉冲输入端输入同步脉冲，所述控制单元输出控制信号分别至延时控制电路的控制输入端和脉宽调节电路的控制输入端，以控制延时控制电路的输出信号时延大小、脉宽调节电路的脉宽宽度；所述的延时控制电路的信号输出端与所述脉宽调节电路的输入端连接，所述脉宽调节电路输出端输出经延时和脉宽控制后的脉冲信号。由于采用了上述结构，使得多路同步脉冲控制电路的实现更为方便，控制更为准确，能够通过远程的上位机控制单片机的输出信号分别控制脉冲的延时和脉冲宽度。

Description

一种多路同步触发控制电路
技术领域
本发明涉及数字信号控制领域，特别涉及一种多路同步触发控制电路。
背景技术
目前，在大多数的数字控制应用中，实现用一个同步信号调制多个通道输出信号并可数控或远程调节输出信号的延时和脉宽的方式，都需要使用FPGA加单片机的方案或者是单独的FPGA方案。使用单片机加FPGA的方案，单片机主控芯片主要负责接收脉宽和延时的设置参数，FPGA使用硬件描述语言，处理单片机给出的控制命令，对应输出相应信号；单独使用FPGA，则需要使用FPGA同时完成接收设置参数和输出脉冲的功能，需要使用FPGA的软核。
然而，上述方法要求开发人员熟悉FPGA的开发流程，因其编程方式和其他单片机和DSP等控制器完全不同，对于很多不熟悉FPGA开发的公司而言较为复杂，需要专门进行FPGA开发的学习，增加开发成本及开发周期。另外FPGA的价格相对单片机较高，用FPGA来实现上述同步信号的功能性价比较低，相对而言单片机是一种廉价的控制芯片，用来实现此功能性价比更高。
如果单独使用单片机来实现上述功能，因为单片机是顺序执行方式工作，不容易实现多路同步触发，且用于远程控制的时候一般需要在通讯上耗费一定的资源，造成实时型降低，对于上述同步信号功能来说会造成信号的时间抖动。其自带的PWM模块一般位数也较低，无法实现低频率时对输出信号延时和宽度的精确控制。
如果单纯靠硬件电路来实现上述同步功能，则无法实现数字或远程控制，在需要调节输出信号的延时或者宽度时必须拿到电路板才可以调节，且还需要示波器等专用测量设备才能完成对脉冲延时及宽度的精确调节。相对于上述数字控制方式调节要麻烦很多，在一些特殊的应用场合会增加调试的困难。
发明内容
本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种多路同步触发控制电路，以实现控制简单，信号输出延时和脉冲宽度准确，成本低廉。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种多路同步触发控制电路，其特征在于：包括控制单元和多个触发控制模块，每个所述的触发控制模块包括延时控制电路、脉宽调节电路，所述的延时控制电路的脉冲输入端输入同步脉冲，所述控制单元输出控制信号分别至延时控制电路的控制输入端和脉宽调节电路的控制输入端，以控制延时控制电路的输出信号时延大小、脉宽调节电路的脉宽宽度；所述的延时控制电路的信号输出端与所述脉宽调节电路的输入端连接，所述脉宽调节电路输出端输出经延时和脉宽控制后的脉冲信号。
所述的延时控制电路包括第一数字电位器、第一单稳态触发器和延时电容，所述的第一数字电位器的输入端与控制单元的输出端连接，所述的第一数字电位器的输出端分别连接第一单稳态触发器的15脚和延时电容的一端，延时电容的另一端分别与第一单稳态触发器的14引脚连接和接地；所述第一单稳态触发器的1脚输入同步脉冲，4脚输出延时后的脉冲信号。
所述的脉宽调节电路包括第二数字电位器、第二单稳态触发器、脉宽电容，所述的控制单元输出端与第二电位器的输出端连接，所述的第二电位器分别连接第二单稳态触发器的15脚和脉宽电容的低端，脉宽电容的另一端分别接地、与第二单稳态触发器的14脚连接，所述第二单稳态触发器的1脚与延时控制电路的输出端连接。
所述的控制单元与上位机通信连接，所述的上位机控制控制单元的输出信号。
所述的控制单元为单片机。
一种多路同步触发控制电路，由于采用了上述结构，使得多路同步脉冲控制电路的实现更为方便，控制更为准确，能够通过远程的上位机控制单片机的输出信号分别控制脉冲的延时和脉冲宽度，为采用脉冲控制电路的提供更为准确的输出脉冲控制信号。
附图说明
图1为本发明的结构原理框图
图2为本发明单路脉冲信号输出的电路原理示意图；
图3为本发明单路脉冲信号输出的时序图
图4为本发明多路脉冲信号输出的电路原理示意图
图5为本发明多路脉冲信号输出的时序图
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述
如图1所示，一种多路同步触发控制电路，包括控制单元和由控制单元控制的多个触发控制模块，每个出发控制模块包括延时控制电路和脉宽调节电路，延时控制电路的信号输入端输入同步脉冲，控制单元输出的延时控制信号输入到延时控制电路的控制输入端，控制单元输出的脉宽调节控制信号输入到脉宽调节电路的控制输入端，分别用于控制延时电路的延时时间和脉宽宽度的调节。延时控制电路延时后的信号发送至脉宽调节电路，这样通过控制单元的控制，同步脉冲依次经过延时控制电路进行延时、脉宽调节电路进行脉宽调节最后输出根据控制信号设置的延时一定时间、具有一定脉宽的输出脉冲信号，在脉冲信号控制领域应用广泛。
下面将对本发明电路的各个模块做进一步描述。
如图2所示，为本发明同步触发控制电路的一种实现方式，本实施例中的单稳态触发器均可以通过芯片型号为74LS123的芯片实现，其为单路触发脉冲输出控制电路，多路脉冲同步触发控制电路控制原理相同。控制单元可采用单片机进行控制，单片机控制稳定，开发技术成熟。延时控制电路包括第一数字电位器、第一单稳态触发器和延时电容，第一数字电位器的输入端与单片机的输出I/O口连接，第一数字电位器的输出端分别连接第一单稳态触发器的15脚和延时电容的一端，延时电容的另一端分别与电源地连接和与第一单稳态触发器的14脚连接。第一单稳态触发器的1脚输出同步脉冲，4脚出书延时后的脉冲信号至脉宽调节电路的输入端。
脉宽调节电路包括第二数字电位器、第二单稳态触发器、脉宽电容，单片机的输出脉宽控制信号至第二数字电位器的输入端，第二电位器的输出端输出信号至第二单稳态触发器的15脚，第二单稳态触发器的15脚通过脉宽电容与14脚连接，第二单稳态触发器的14脚接地。第二单稳态触发器的信号输入端1脚与延时电路的输出端4脚连接。第一单稳态触发器和第二单稳态触发器不使用的输入端及复位端均接高电平。第一单稳态触发器和第二单稳态触发器的16脚和8脚均通过电容连接，且16脚接电源VCC，8脚接地。
当有同步脉冲信号输出到第一单稳态触发器的1脚时，在脉冲的上升沿时，第一单稳态触发器被处发翻转，第一单稳态触发器的4脚(脚)输出端信号会相应变化，如图3所示，a信号为输入的同步信号时序图，b信号为第一单稳态触发器的4脚输出信号，当第一单稳态触发器被触发翻转，b信号会从高电平变为低电平延时一端时间后回复到稳定状态，即b信号会产生一个上升沿，这个暂稳态脉冲的宽度由第一数字电位器和延时电容决定，当延时电容固定时，通过单片机控制数字电位器，从而达到调节延时的目的。为了实现远程控制单片机的调节延时的参数，上位机通过通信线路连接单片机，可以远程更改单片机的内部控制程序从而实现更改控制数字电位器的输出，实现延时的控制。上位机可采用控制计算机实现，通过远程通讯控制实现控制单片机。
第一单稳态触发器输出的b信号用于触发第二单稳态触发器，b信号输入到第二单稳态触发器的1脚，当b信号的上升沿时触发第二单稳态触发器翻转进入暂稳态阶段，从而使第二单稳态触发器的13脚输出一个具有一定宽度的脉冲信号即c信号，而且脉宽的调节的宽度由第二数字电位器4和脉宽电容来决定，在脉宽电容一定时，通过单片机控制第二数字电位器的输出值，实现控制输出脉冲的脉宽。同步脉冲输入依次经过延时控制电路、脉宽调节电路后输出具有一定延时和脉冲宽度的脉冲信号，其中的脉冲宽度和延时大小可以通过单片机输出控制信号分别控制演示控制电路和脉冲调节电路。
如图4和图5所示，分别为单片机控制多路同步触发控制电路输出脉冲信号原理图及其时序图，单片机的I/O口通过扩展电路实现多个输出接口，每个接口连接相应的延时控制电路的第一数字电位器和脉宽调节电路的第二电位器，每个I/O接口通过单片机输出不同的数据从而实现不同的脉冲延时和脉宽调节，进而输出多路设置的脉冲延时和脉宽调节后的脉冲信号，实现输出可调节延时和脉宽的多路脉冲信号。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多路同步触发控制电路，其特征在于：包括控制单元和多个触发控制模块，每个所述的触发控制模块包括延时控制电路、脉宽调节电路，所述的延时控制电路的信号输入端输入同步脉冲，所述控制单元输出控制信号分别至延时控制电路的控制输入端和脉宽调节电路的控制输入端，以控制延时控制电路的输出信号时延大小、脉宽调节电路的脉宽宽度；所述的延时控制电路的信号输出端与所述脉宽调节电路的输入端连接，所述脉宽调节电路输出端输出经延时和脉宽控制后的脉冲信号。
2.如权利要求1所述的一种多路同步触发控制电路，其特征在于：所述的延时控制电路包括第一数字电位器、第一单稳态触发器和延时电容，所述的第一数字电位器的输入端与控制单元的输出端连接，所述的第一数字电位器的输出端分别连接第一单稳态触发器的15脚和延时电容的一端，延时电容的另一端分别与第一单稳态触发器的14引脚连接和接地；所述第一单稳态触发器的1脚输入同步脉冲，4脚输出延时后的脉冲信号。
3.如权利要求1所述的一种多路同步触发控制电路，其特征在于：所述的脉宽调节电路包括第二数字电位器、第二单稳态触发器、脉宽电容，所述的控制单元输出端与第二电位器的输入端连接，所述的第二电位器分别连接第二单稳态触发器的15脚和脉宽电容的一端，脉宽电容的另一端分别接地、与第二单稳态触发器的14脚连接，所述第二单稳态触发器的1脚与延时控制电路的输出端连接。
4.如权利要求1所述的一种多路同步触发控制电路，其特征在于：所述的控制单元与上位机通信连接，所述的上位机控制控制单元输出信号。
5.如权利要求1所述的一种多路同步触发控制电路，其特征在于：所述的控制单元为单片机。
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