CN108599631B - 一种检测1～8路pwm占空比的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电路设计技术领域，具体涉及一种检测1～8路PWM占空比的电路，其用于检测M路输入信号的PWM占空比，所述电路包括：隔离电路、整形电路、开关电路、逻辑运算模块；与现有技术相比较，本发明通过设计隔离、整形、开关电路，利用CPU两路ECAP口就可以捕捉计算1～8路PWM信号的占空比，较大的节省的CPU的资源，以使CPU处理更多的数据。

Description

一种检测1～8路PWM占空比的电路
技术领域
本发明属于电路设计技术领域，具体涉及一种检测1～8路PWM占空比的电路。
背景技术
随着PWM(脉冲宽度调制)技术在电机控制领域的大量应用，如何检测PWM占空比以确定PWM脉冲宽度调制精度变的非常必要，特别在高精度电机控制领域，PWM的脉宽调制精度直接决定了电机的调速精度。在多电机的控制系统中，会有多路PWM输出，如何利用有限的检测资源检测多路PWM信号变的有意义。数字开关芯片、高性能DSP的大量应用为这类检测提供的便捷的硬件条件。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种检测1～8路PWM占空比的电路。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种检测1～8路PWM占空比的电路，用于检测M路输入信号的PWM占空比，所述电路包括：隔离电路、整形电路、开关电路、逻辑运算模块；
所述隔离电路和整形电路各自设有M路，一一与所述M路输入信号相匹配；
每一路所述隔离电路用于对其所对应的输入信号进行隔离操作，输出隔离后的输入信号至对应的整形电路；
每一个所述整形电路用于接收与其匹配的隔离电路输出的隔离后的输入信号，并对隔离后的输入信号进行整形操作，输出规整PWM信号至开关电路；
所述开关电路用于根据逻辑运算模块传到的不同的地址选择信号，对来自M路整形电路的规整PWM信号进行选通操作；
所述逻辑运算模块用于向开关电路发送地址选择信号，并对开关电路选通后传来的规整PWM信号进行占空比运算，获得占空比运算结果。
其中，所述M的数值选择为1～8。
其中，所述选通操作为：开关电路在M路规整PWM信号中选通两路送至逻辑运算模块。
其中，所述地址选择信号中包含对应两路输入信号的地址信号。
其中，所述M的数值为8；
所述隔离电路由8只匹配电阻R01～R08、2只阻值为1.2千欧的电阻排RN01、RN02和2片东芝公司生产的TLP281-4光耦组成，1～8路PWM信号S1～S8输入到2片TLP281-4光耦经过隔离后输出隔离后输入信号，即1～8路PWM信号为S1A～S8A。
其中，8只匹配电阻R01～R08用于使输入的1～8路PWM信号S1～S8调整到TLP281-4光耦可接受的范围。
其中，所述经2片TLP281-4隔离输的1～8路PWM信号S1A～S8A，通过2片德州仪器公司生产的SN74LVC07AD芯片和两只阻值为1千欧的电阻排RN03、RN04构成的整形电路整形后输出规整PWM信号，输出的1～8路PWM信号为S1B～S8B。
其中，8路PWM信号经过隔离电路、整形电路处理后输入到由SN74LV4052和容值为0.1微法的滤波电容C01组成的开关电路；SN74LV4052的片选信号第6脚受CPU的I/O信号SWEN控制，SN74LV4052的第9、10引脚分别连接CPU的地址总线，通过不同的地址选择从13、3引脚输出两路不同的PWM信号。
其中，所述逻辑运算模块为CPU，采用TMS320F28335PGFA实现。
其中，从SN74LV4052第13、3引脚输出两路不同的PWM信号通过CPUTMS320F28335PGFA六路eCAP口中任意两路进行信号捕捉，此后通过TMS320F28335PGFA内部程序分别计算捕捉到的两路PWM信号的占空比，也可通过MS320F28335PGFA内部程序只计算捉到的两路PWM信号中的一路PWM信号占空比。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明通过设计隔离、整形、开关电路，利用CPU两路ECAP口就可以捕捉计算1～8路PWM信号的占空比，较大的节省的CPU的资源，以使CPU处理更多的数据。
附图说明
图1为检测1～8路PWM占空比的电路的设计原理图。
其中：
1.TLP281-4，2.SN74LVC07AD，3.SN74LV4052，
4.TMS320F28335PGFA，5.匹配电阻，
6.隔离电路上拉电阻排，7.整形电路上拉电阻排，8.滤波电容。
图2为上升沿触发绝对时间标签示意图。
其中：
T1为被捕捉PWM上升沿触发时间标签，T2为T1之后的第一个下降沿触发时间标签，T3为T2之后的第一个上升沿触发时间标签。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种检测1～8路PWM占空比的电路，用于检测M路输入信号的PWM占空比，所述电路包括：隔离电路、整形电路、开关电路、逻辑运算模块；
所述隔离电路和整形电路各自设有M路，一一与所述M路输入信号相匹配；
每一路所述隔离电路用于对其所对应的输入信号进行隔离操作，输出隔离后的输入信号至对应的整形电路；
每一个所述整形电路用于接收与其匹配的隔离电路输出的隔离后的输入信号，并对隔离后的输入信号进行整形操作，输出规整PWM信号至开关电路；
所述开关电路用于根据逻辑运算模块传到的不同的地址选择信号，对来自M路整形电路的规整PWM信号进行选通操作；
所述逻辑运算模块用于向开关电路发送地址选择信号，并对开关电路选通后传来的规整PWM信号进行占空比运算，获得占空比运算结果。
其中，所述M的数值选择为1～8。
其中，所述选通操作为：开关电路在M路规整PWM信号中选通两路送至逻辑运算模块。
其中，所述地址选择信号中包含对应两路输入信号的地址信号。
其中，所述M的数值为8；
所述隔离电路由8只匹配电阻R01～R08、2只阻值为1.2千欧的电阻排RN01、RN02和2片东芝公司生产的TLP281-4光耦组成，1～8路PWM信号S1～S8输入到2片TLP281-4光耦经过隔离后输出隔离后输入信号，即1～8路PWM信号为S1A～S8A。
其中，8只匹配电阻R01～R08用于使输入的1～8路PWM信号S1～S8调整到TLP281-4光耦可接受的范围。
其中，所述经2片TLP281-4隔离输的1～8路PWM信号S1A～S8A，通过2片德州仪器公司生产的SN74LVC07AD芯片和两只阻值为1千欧的电阻排RN03、RN04构成的整形电路整形后输出规整PWM信号，输出的1～8路PWM信号为S1B～S8B。
其中，8路PWM信号经过隔离电路、整形电路处理后输入到由SN74LV4052和容值为0.1微法的滤波电容C01组成的开关电路；SN74LV4052的片选信号第6脚受CPU的I/O信号SWEN控制，SN74LV4052的第9、10引脚分别连接CPU的地址总线，通过不同的地址选择从13、3引脚输出两路不同的PWM信号。
其中，所述逻辑运算模块为CPU，采用TMS320F28335PGFA实现。
其中，从SN74LV4052第13、3引脚输出两路不同的PWM信号通过CPUTMS320F28335PGFA六路eCAP口中任意两路进行信号捕捉，此后通过TMS320F28335PGFA内部程序分别计算捕捉到的两路PWM信号的占空比，也可通过MS320F28335PGFA内部程序只计算捉到的两路PWM信号中的一路PWM信号占空比。
实施例1
本实施例提供一种检测1～8路PWM占空比的电路，该电路核心部分由TMS320F28335、电子开关SN74LV4052AY、74LVC07AD和TLP281-4芯片组成。该电路利用电子开关将经过TLP281-4隔离并通过74LVC07AD整形后的1～8路PWM信号按用户要求输出其中2路被检方波信号输入到TMS320F28335的任意两路eCAP口，通过计算得出被检PWM信号的占空比。该电路为利用有限的eCAP口检测多路PWM占空比提供了解决思路。
实施例2
在本发明实施例中，一种检测1～8路PWM占空比的电路可以包括：隔离电路、整形电路、开关电路和CPU。其中隔离电路由8只匹配电阻R01～R082、两只阻值为1.2千欧的电阻排RN01、RN02和两片TLP282-4组成；整形电路由两片SN74LVC07AD和两只阻值为1千欧姆的上拉电阻排RN02、RN03组成；开关电路由一片SN74LV4052和一只容值为0.1微法的滤波电容C01组成；CPU采用TMS320F28335PGFA。
在本发明实施例中，1～8路PWM信号S1～S8通过隔离电路、整形电路处理后变为S1B～S8B，PWM信号S1B～S8B通过CPU控制的数字开关SN74LV4052输出其中的两路。其中CPU的地址总线XA1、XA2与开关电路的引脚1COM、2COM的输出之间的逻辑关系如下表：
1COM 2COM XA1 XA2
S8B S4B 0 0
S7B S3B 0 1
S6B S2B 1 0
S5B S1B 1 1
在本发明实施例中，数字开关SN74LV4052的1COM、2COM引脚连接到TMS320F28335PGFA的任意两路ECAP口(如ECAP1和ECAP2)，通过软件配置TMS320F28335PGFAECAP口的信号捕捉方式。
具体实施方式：
按图1所示设计电路原理图，通过TMS320F28335PGFA控制SN74LV4052将输入的1～8路PWM信号分别捕捉，以将ECAP口配置为上升沿触发绝对时间标签为例，如图2所示，计算占空比的公式如下:
被捕捉信号占空比＝((T2-T1)/(T3-T1))*100％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测1～8路PWM占空比的电路，用于检测M路输入信号的PWM占空比，其特征在于，所述电路包括：隔离电路、整形电路、开关电路、逻辑运算模块；
所述隔离电路和整形电路各自设有M路，一一与所述M路输入信号相匹配；
每一路所述隔离电路用于对其所对应的输入信号进行隔离操作，输出隔离后的输入信号至对应的整形电路；
每一个所述整形电路用于接收与其匹配的隔离电路输出的隔离后的输入信号，并对隔离后的输入信号进行整形操作，输出规整PWM信号至开关电路；
所述开关电路用于根据逻辑运算模块传到的不同的地址选择信号，对来自M路整形电路的规整PWM信号进行选通操作；
所述逻辑运算模块用于向开关电路发送地址选择信号，并对开关电路选通后传来的规整PWM信号进行占空比运算，获得占空比运算结果。
2.如权利要求1所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，所述M的数值选择为1～8。
3.如权利要求1所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，所述选通操作为：开关电路在M路规整PWM信号中选通两路送至逻辑运算模块。
4.如权利要求1所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，所述地址选择信号中包含对应两路输入信号的地址信号。
5.如权利要求1所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，所述M的数值为8；
所述隔离电路由8只匹配电阻R01～R08、2只阻值为1.2千欧的电阻排RN01、RN02和2片东芝公司生产的TLP281-4光耦组成，1～8路PWM信号S1～S8输入到2片TLP281-4光耦经过隔离后输出隔离后输入信号，即1～8路PWM信号为S1A～S8A。
6.如权利要求5所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，8只匹配电阻R01～R08用于使输入的1～8路PWM信号S1～S8调整到TLP281-4光耦可接受的范围。
7.如权利要求6所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，所述经2片TLP281-4隔离输的1～8路PWM信号S1A～S8A，通过2片德州仪器公司生产的SN74LVC07AD芯片和两只阻值为1千欧的电阻排RN03、RN04构成的整形电路整形后输出规整PWM信号，输出的1～8路PWM信号为S1B～S8B。
8.如权利要求7所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，8路PWM信号经过隔离电路、整形电路处理后输入到由SN74LV4052和容值为0.1微法的滤波电容C01组成的开关电路；SN74LV4052的片选信号第6脚受CPU的I/O信号SWEN控制，SN74LV4052的第9、10引脚分别连接CPU的地址总线，通过不同的地址选择从13、3引脚输出两路不同的PWM信号。
9.如权利要求8所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，所述逻辑运算模块为CPU，采用TMS320F28335PGFA实现。
10.如权利要求9所述的检测1～8路PWM占空比的电路，其特征在于，从SN74LV4052第13、3引脚输出两路不同的PWM信号通过CPU TMS320F28335PGFA六路eCAP口中任意两路进行信号捕捉，此后通过TMS320F28335PGFA内部程序分别计算捕捉到的两路PWM信号的占空比，也可通过TMS320F28335PGFA内部程序只计算捉到的两路PWM信号中的一路PWM信号占空比。
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