CN111756237B - 自适应pwm控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应PWM控制器，包括微处理器模块，温度传感器模块与所述微处理器模块双向连接，用于采集温度信息；RS485通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外部主机连接，接收外部主机的控制命令；USART通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外围设备连接，接收外围设备的控制命令；外部模拟量输入控制模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收外围设备发送的数据；PWM输出及转速采集模块与所述微处理器双向连接，用于输出PWM控制信号；过流保护模块与所述微处理器模块双向连接，用于实现过流保护；IO输入输出模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收并发送数据。所述控制器具有功能多样，测量精度高，使用方便等优点。

Description

自适应PWM控制器
技术领域
本发明涉及电子控制器技术领域，尤其涉及一种自适应PWM控制器。
背景技术
在工业生产中，许多设备需要通过PWM控制其工作状态，例如电机、散热风扇、马达、舵机等。PWM控制器是一种带有微处理器的智能调节器。目前市场上的PWM控制器大多不可编程或功能单一、输出功率小、可扩展性差，不能满足某些工业需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种功能多样，测量精度高，使用方便的自适应PWM控制器。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自适应PWM控制器，包括：微处理器模块，温度传感器模块与所述微处理器模块双向连接，用于采集温度信息；RS485通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外部主机连接，接收外部主机的控制命令；USART通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外围设备连接，接收外围设备的控制命令；外部模拟量输入控制模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收外围设备发送的数据；PWM输出及转速采集模块与所述微处理器双向连接，用于输出PWM控制信号；过流保护模块与所述微处理器模块双向连接，用于实现过流保护；IO输入输出模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收并发送数据；电源模块与所述控制器中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源。
进一步的技术方案在于：所述PWM输出及转速采集模块包括TLP281-4型光耦芯片U707，所述TLP281-4型光耦芯片U707的1脚经电阻R736接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的2脚接微处理器模块的FAN5_PWM_SET引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的3脚经电阻R736接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的4脚接微处理器模块的FAN5_READ_SPEED引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的5脚经电阻R734接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的6脚接微处理器模块的FAN6_PWM_SET引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的7脚经电阻R733接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的8脚接微处理器模块的FAN6_READ_SPEED引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的9、11、13以及15引脚接地；所述TLP281-4型光耦芯片U707的10脚与微处理器模块的FAN6_PWM_READ引脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的12脚与微处理器模块的FAN6_SET_SPEED_L引脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的14脚与微处理器模块的FAN5_PWM_READ引脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的16脚经电阻与AO4616型MOS管芯片U706的2脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的1脚分为两路，第一路接地，第二路经电容C713与所述TLP281-4型光耦芯片U707的2脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的3脚分为两路，第一路与电源VCC连接，第二路经电容C712接地；所述TLP281-4型光耦芯片U707的4脚与所述TLP281-4型光耦芯片U707的2脚连接；所述TLP281-4型光耦芯片U707的5脚与所述TLP281-4型光耦芯片U707的6脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的6脚分五路，第一路与所述TLP281-4型光耦芯片U707的5脚连接，第二路经电阻R732与电源VCC连接，第三路经电阻R741与电路的输出端连接，第四路与所述TLP281-4型光耦芯片U707的7脚连接，第五路与所述TLP281-4型光耦芯片U707的8脚连接，电阻R752的一端与所述PWM输出及转速采集模块的输出端连接，电阻R752的另一端与所述TLP281-4型光耦芯片U707的16脚连接。
进一步的技术方案在于：所述过流保护电路包括SN74LVC1G08DBV型芯片U800，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的1脚和2脚分别与所述微处理器模块的相应连接端连接，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的3脚接地，电阻R813的一端与所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的1脚连接，所述电阻R813的另一端与所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的4脚连接，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的5脚分为两路，第一路经电容C801接地，第二路接电源VCC,所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的4脚分为两路，第一路经电阻R811接地，第二路经电阻R807与场效应管Q801的栅极连接，所述场效应管Q801的源极接地，所述场效应管Q801的漏极与G2RL-2型继电器RL801的8脚连接；所述保护电路的另一个输入端分为两路，第一路经电阻R809后又分为两路，第一路经电阻R812接地，第二路经电阻R804接电源VCC，所述保护电路的另一个输入端的第二路与LM393型比较器U801A的反相输入端连接，所述LM393型比较器U801A 的同相输入端分为五路，第一路经电容C808接地，第二路经电容C807接地，第三路经二极管D806接地, 第四路经二极管D805接地，第五路与电阻R808的一端连接，所述电阻R808的另一端分为两路，第一路经电阻R823接地，第二路分别与所述G2RL-2型继电器RL801的3脚以及6脚连接；所述LM393型比较器U801A 的输出端分为三路，第一路经电容C806接地，第二路经电阻R805接电源VCC，第三路与电阻R810的一端连接，所述电阻R810的另一端与SN74LVC1G08DBV型芯片U802的1脚连接，所述SN74LYC1G08DBV型芯片U802的3脚接地，所述SN74LYC1G08DBV型芯片U802的1脚经电阻R808与场效应管Q800的栅极连接。
进一步的技术方案在于：所述IO输入输出接口模块包括TLP218-4型芯片U1300，所述TLP218-4型芯片U1300的1脚经电阻R1302接电源VCC，所述TLP218-4型芯片U1300的3脚接电源VCC，所述TLP218-4型芯片U1300的5脚经电阻R1301接电源，所述TLP218-4型芯片U1300的7脚经电阻R1300接电源VCC；所述TLP218-4型芯片U1300的2脚、4脚、6脚以及8脚分别为所述IO输入输出接口模块的输入以及输出端，所述TLP218-4型芯片U1300的9脚、11脚、13脚以及15脚接地；所述TLP218-4型芯片U1300的10脚分为两路，第一路经电阻R1307接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的12脚分为两路，第一路经电阻R1306接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的14脚分为两路，第一路经电阻R1305接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的16脚分为两路，第一路经电阻R1304接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接。
进一步的技术方案在于：所述外部模拟量输入控制模块的输入端经电阻R1200后分为四路，第一路经电阻R1203接地，第二路经电容C1201接地，第三路分别经二极管后接地并与电源VCC连接，第四路与电阻R1201的一端连接，所述电阻R1201的另一端与OPA192IDBV型放大器U1200的同相输入端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1200的反相输入端经电阻R1204与所述OPA192IDBV型放大器U1200的输出端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1200的输出端经电阻R1202与所述外部模拟量输入控制模块的输出端连接。
优选的，所述温度传感器模块包括热电偶温度传感器模块以及铂电阻温度传感器模块。
进一步的技术方案在于：所述热电偶温度传感器模块包括MAX31856MUD型芯片U1401，接插件J1401与温度传感器的信号输出端连接，所述温度传感器的TEMP_T_N引脚分为两路，第一路经电阻R1409与所述MAX31856MUD型芯片U1401的2脚连接，第二路经电阻R1410与所述MAX31856MUD型芯片U1401的3脚连接，所述MAX31856MUD型芯片U1401的1脚分为三路，第一路经电容C1409与所述MAX31856MUD型芯片U1401的5脚连接，第二路经电容C1408与所述MAX31856MUD型芯片U1401的5脚连接，第三路接地；所述温度传感器的TEMP_T_P引脚经电阻R1411与所述MAX31856MUD型芯片U1401的4脚连接，U1401的3脚与4脚之间设置有电容C1405，所述MAX31856MUD型芯片U1401的8脚接电源VCC，所述MAX31856MUD型芯片U1401的14脚接地，所述MAX31856MUD型芯片U1401的7脚、9脚以及10-13脚分别与所述微处理器模块的相应接线端连接。
进一步的技术方案在于：所述铂电阻温度传感器模块包括铂电阻，所述铂电阻的一端与接插件J1400的1脚连接，所述铂电阻的另一端与接插件J1400的2脚连接，所述插接件J1400的1脚分为两路，第一路与电阻R1400的一端连接，第二路经电阻R1402与OPA192IDBV型放大器U1400的同相输入端连接，所述电阻R1400的另一端分为四路，第一路与电阻R1401的一端连接，第二路经电容C1401接地，第三路经电容C1400接地，第四路与电源VCC连接，所述插接件J1400的2脚分别经电阻R1405、电阻R1406以及电容C1403后与所述电阻R1401的另一端连接，电阻R1403的一端接电阻R1401与电阻R1405的结点，所述电阻R1403的另一端与所述OPA192IDBV型放大器U1400的反相输入端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1400的反相输入端经电阻R1408与所述OPA192IDBV型放大器U1400的输出端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1400的输出端经电阻R1404与所述铂电阻温度传感器模块的输出端连接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述PWM控制器主要用于风扇、电机等设备控制，控制器可以在线升级，由用户根据实际需求修改参数，控制器对负载的控制方式有3种：温感自动控制方式、外部输入模拟量控制方式和RS485（MODBUS-RTU）远程控制方式；控制器通过USB-B接口下载程序、设定参数、状态监控，支持RS485（MODBUS-RTU）多机通讯且控制器通迅地址可配置，一个主机最多可接8个控制器。此外，控制器还具有过流保护、电压检测及输入输出接口防呆等功能。具有高精度、可通讯、温度源可选、控制方式可选、可级联等优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述控制器的原理框图；
图2是本发明实施例所述控制器中第一种温感自动控制的原理框图；
图3是本发明实施例所述控制器中第二种外部输入模拟量控制的原理框图；
图4是本发明实施例所述控制器中第三种远程控制的原理框图；
图5是本发明实施例所述控制器中PWM输出及转速采集模块的电路原理图；
图6是本发明实施例所述控制器中过流保护模块的电路原理图；
图7是本发明实施例所述控制器中IO输入输出接口模块的电路原理图；
图8是本发明实施例所述控制器中外部模拟量输入控制模块的电路原理图；
图9是本发明实施例所述控制器中热电偶温度传感器模块的电路原理图；
图10是本发明实施例所述控制器中铂电阻温度传感器模块的电路原理图；
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例公开了一种自适应PWM控制器，包括微处理器模块，温度传感器模块与所述微处理器模块双向连接，用于采集温度信息；RS485通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外部主机连接，接收外部主机的控制命令；USART通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外围设备连接，接收外围设备的控制命令；外部模拟量输入控制模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收外围设备发送的数据；PWM输出及转速采集模块与所述微处理器双向连接，用于输出PWM控制信号；过流保护模块与所述微处理器模块双向连接，用于实现过流保护；IO输入输出模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收并发送数据；电源模块与所述控制器中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源。
本申请所述控制器可以实现多种控制方式：
温感自动控制方式：如图2所示，此方式默认为使能（高电平），系统温度源可选，默认为外部输入温度作为温度源。用户根据需要接入温度传感器，将传感器使能后，MCU读取传感器采集的温度，根据改进型的PID算法自动调节PWM占空比。
外部输入模拟量控制方式：如图3所示，此方式默认为非使能（低电平），使用时需要通过程序代码或外部主机（RS485-MODBUS）先使能，使能后在外部输入模拟量控制接口输入0-10V电压，经电阻1/4分压后接至电压跟随器，缓冲后的电压传输给MCU进行A/D转换，并根据转换结果自动调节PWM占空比。
RS485（MODBUS-RTU）远程控制方式：如图4所示，此方式通过RS485总线接入主机，通过拨码开关配置控制器通讯地址，使用MODBUS-RTU通讯协议，通迅波特率设置为9600。数据格式：1位起始位、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验。主机与控制器建立通讯后不断更新控制器即时温度寄存器，控制器根据即时温度寄存器温度的变化通过改进型的PID算法自动调节PWM占空比。
如图5所示，所述PWM输出及转速采集模块包括TLP281-4型光耦芯片U707，所述TLP281-4型光耦芯片U707的1脚经电阻R736接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的2脚接微处理器模块的FAN5_PWM_SET引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的3脚经电阻R736接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的4脚接微处理器模块的FAN5_READ_SPEED引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的5脚经电阻R734接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的6脚接微处理器模块的FAN6_PWM_SET引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的7脚经电阻R733接电源VCC，所述TLP281-4型光耦芯片U707的8脚接微处理器模块的FAN6_READ_SPEED引脚，所述TLP281-4型光耦芯片U707的9、11、13以及15引脚接地；所述TLP281-4型光耦芯片U707的10脚与微处理器模块的FAN6_PWM_READ引脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的12脚与微处理器模块的FAN6_SET_SPEED_L引脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的14脚与微处理器模块的FAN5_PWM_READ引脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的16脚经电阻与AO4616型MOS管芯片U706的2脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的1脚分为两路，第一路接地，第二路经电容C713与所述TLP281-4型光耦芯片U707的2脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的3脚分为两路，第一路与电源VCC连接，第二路经电容C712接地；所述TLP281-4型光耦芯片U707的4脚与所述TLP281-4型光耦芯片U707的2脚连接；所述TLP281-4型光耦芯片U707的5脚与所述TLP281-4型光耦芯片U707的6脚连接，所述TLP281-4型光耦芯片U707的6脚分五路，第一路与所述TLP281-4型光耦芯片U707的5脚连接，第二路经电阻R732与电源VCC连接，第三路经电阻R741与电路的输出端连接，第四路与所述TLP281-4型光耦芯片U707的7脚连接，第五路与所述TLP281-4型光耦芯片U707的8脚连接，电阻R752的一端与所述PWM输出及转速采集模块的输出端连接，电阻R752的另一端与所述TLP281-4型光耦芯片U707的16脚连接。
PWM输出及转速采集由光耦隔离电路与双通道MOS管推挽电路构成，通过光耦实现控制电路与负载隔离，通过推挽电路提高PWM开关速度。
如图6所示，所述过流保护电路包括SN74LVC1G08DBV型芯片U800，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的1脚和2脚分别与所述微处理器模块的相应连接端连接，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的3脚接地，电阻R813的一端与所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的1脚连接，所述电阻R813的另一端与所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的4脚连接，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的5脚分为两路，第一路经电容C801接地，第二路接电源VCC,所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的4脚分为两路，第一路经电阻R811接地，第二路经电阻R807与场效应管Q801的栅极连接，所述场效应管Q801的源极接地，所述场效应管Q801的漏极与G2RL-2型继电器RL801的8脚连接；所述保护电路的另一个输入端分为两路，第一路经电阻R809后又分为两路，第一路经电阻R812接地，第二路经电阻R804接电源VCC，所述保护电路的另一个输入端的第二路与LM393型比较器U801A的反相输入端连接，所述LM393型比较器U801A 的同相输入端分为五路，第一路经电容C808接地，第二路经电容C807接地，第三路经二极管D806接地, 第四路经二极管D805接地，第五路与电阻R808的一端连接，所述电阻R808的另一端分为两路，第一路经电阻R823接地，第二路分别与所述G2RL-2型继电器RL801的3脚以及6脚连接；所述LM393型比较器U801A 的输出端分为三路，第一路经电容C806接地，第二路经电阻R805接电源VCC，第三路与电阻R810的一端连接，所述电阻R810的另一端与SN74LVC1G08DBV型芯片U802的1脚连接，所述SN74LYC1G08DBV型芯片U802的3脚接地，所述SN74LYC1G08DBV型芯片U802的1脚经电阻R808与场效应管Q800的栅极连接。
过流保护电路由逻辑芯片、MOS管、比较电路、锁存电路及继电器等组成。
FAN2_CONT_BIT1为MCU使能控制信号，FAN2_OCP为OCP过流保护控制信号，二者共同作为与门(U800)的输入，与门(U800)的真值表如表1所示，当输入全部为1时，输出Y为1，其他情况Y均为0，输出Y为1时MOS管(Q801)导通,继电器闭合（接通负载电源），当FAN2_CONT_BIT1未使能（低电平：0）或FAN2_OCP动作时（低电平0）时，与门(U800)的输出为0，MOS管(Q801)关断,继电器断开（断开负载电源）。
OCP过流保护原理：(过流保护逻辑真值表如表2所示)
DAC1_OCP_CURRENT为保护电流设置端，FAN2_OCP_BIT2为过流自锁电路清除控制端（默认为高电平：1），当采样电阻(R823)上的电压(U801同相端)大于保护电流(U801反相端)时，比较器(U801)输出高电平，与非门(U802)输出低电平（FAN2_OCP），此时Q800导通，与U802共同实现过流自锁，FAN2_OCP为低电平时U800(与门)输出低电平，MOS管(Q801)关断,继电器断开（断开负载电源）实现过流保护。
表1：SN74LVC1G08DBV真值表
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
表2 过流保护逻辑真值表
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
如图7所示，所述IO输入输出接口模块包括TLP218-4型芯片U1300，所述TLP218-4型芯片U1300的1脚经电阻R1302接电源VCC，所述TLP218-4型芯片U1300的3脚接电源VCC，所述TLP218-4型芯片U1300的5脚经电阻R1301接电源，所述TLP218-4型芯片U1300的7脚经电阻R1300接电源VCC；所述TLP218-4型芯片U1300的2脚、4脚、6脚以及8脚分别为所述IO输入输出接口模块的输入以及输出端，所述TLP218-4型芯片U1300的9脚、11脚、13脚以及15脚接地；所述TLP218-4型芯片U1300的10脚分为两路，第一路经电阻R1307接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的12脚分为两路，第一路经电阻R1306接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的14脚分为两路，第一路经电阻R1305接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的16脚分为两路，第一路经电阻R1304接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接。
IO输入输出电路主要由光耦器件组成，外部输入高低电平通过光耦开关控制传输到MCU，MCU根据输入量控制负载的启停。
如图8所示，所述外部模拟量输入控制模块的输入端经电阻R1200后分为四路，第一路经电阻R1203接地，第二路经电容C1201接地，第三路分别经二极管后接地并与电源VCC连接，第四路与电阻R1201的一端连接，所述电阻R1201的另一端与OPA192IDBV型放大器U1200的同相输入端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1200的反相输入端经电阻R1204与所述OPA192IDBV型放大器U1200的输出端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1200的输出端经电阻R1202与所述外部模拟量输入控制模块的输出端连接。
外部模拟量输入接口电路：外部输入电压经电阻1/4分压后接至电压跟随器，缓冲后的电压传输给MCU进行A/D转换。
优选的，所述温度传感器模块包括热电偶温度传感器模块以及铂电阻温度传感器模块。
进一步的，如图9所示，所述热电偶温度传感器模块包括MAX31856MUD型芯片U1401，接插件J1401与温度传感器的信号输出端连接，所述温度传感器的TEMP_T_N引脚分为两路，第一路经电阻R1409与所述MAX31856MUD型芯片U1401的2脚连接，第二路经电阻R1410与所述MAX31856MUD型芯片U1401的3脚连接，所述MAX31856MUD型芯片U1401的1脚分为三路，第一路经电容C1409与所述MAX31856MUD型芯片U1401的5脚连接，第二路经电容C1408与所述MAX31856MUD型芯片U1401的5脚连接，第三路接地；所述温度传感器的TEMP_T_P引脚经电阻R1411与所述MAX31856MUD型芯片U1401的4脚连接，U1401的3脚与4脚之间设置有电容C1405，所述MAX31856MUD型芯片U1401的8脚接电源VCC，所述MAX31856MUD型芯片U1401的14脚接地，所述MAX31856MUD型芯片U1401的7脚、9脚以及10-13脚分别与所述微处理器模块的相应接线端连接。
热电偶温度传感器接口电路：热电偶传感器电路采用 MAXIM(美信)公司的MAX31856MUD+芯片，芯片将来自任何类型热电偶温度传感器的信号数字化，输出摄氏度温度数据，MCU经SPI总线读取温度数据通过改进型的PID算法自动调节PWM占空比。
如图10所示，所述铂电阻温度传感器模块包括铂电阻，所述铂电阻的一端与接插件J1400的1脚连接，所述铂电阻的另一端与接插件J1400的2脚连接，所述插接件J1400的1脚分为两路，第一路与电阻R1400的一端连接，第二路经姿容R1402与OPA192IDBV型放大器U1400的同相输入端连接，所述电阻R1400的另一端分为四路，第一路与电阻R1401的一端连接，第二路经电容C1401接地，第三路经电容C1400接地，第四路与电源VCC连接，所述插接件J1400的2脚分别经电阻R1405、电阻R1406以及电容C1403后与所述电阻R1401的另一端连接，电阻R1403的一端接电阻R1401与电阻R1405的结点，所述电阻R1403的另一端与所述OPA192IDBV型放大器U1400的反相输入端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1400的反相输入端经电阻R1408与所述OPA192IDBV型放大器U1400的输出端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1400的输出端经电阻R1404与所述铂电阻温度传感器模块的输出端连接。
铂电阻温度传感器接口电路：铂电阻（PT100）传感器输出信号经过差分放大电路，将模拟量传输给MCU进行A/D转换，MCU依据铂电阻温度阻值对照表计算出温度值通过改进型的PID算法自动调节PWM占空比。
所述控制器有3种控制方式：温感控制、外部输入模拟量控制、RS485远程控制，控制器通过外接温度传感器，实现温感自动调节。控制器具有相应的保护电路用于实现电压检测、过流保护功能。控制器单路输出功率最高功率240W，适用于风扇、电机、马达、舵机等相关设备。其具有的可在线升级、可通讯、体积小等优点，可灵活应用于多种工业控制场合。

Claims (6)

1.一种自适应PWM控制器，其特征在于包括：微处理器模块，温度传感器模块与所述微处理器模块双向连接，用于采集温度信息；RS485通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外部主机连接，接收外部主机的控制命令；USART通讯模块与所述微处理器模块双向连接，用于与外围设备连接，接收外围设备的控制命令；外部模拟量输入控制模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收外围设备发送的数据；PWM输出及转速采集模块与所述微处理器双向连接，用于输出PWM控制信号；过流保护模块与所述微处理器模块双向连接，用于实现过流保护；IO输入输出模块与所述微处理器模块双向连接，用于接收并发送数据；电源模块与所述控制器中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；
所述外部模拟量输入控制模块的输入端经电阻R1200后分为四路，第一路经电阻R1203接地，第二路经电容C1201接地，第三路经二极管后接地并与电源VCC连接，第四路与电阻R1201的一端连接，所述电阻R1201的另一端与OPA192IDBV型放大器U1200的同相输入端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1200的反相输入端经电阻R1204与所述OPA192IDBV型放大器U1200的输出端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1200的输出端经电阻R1202与所述外部模拟量输入控制模块的输出端连接。
2.如权利要求1所述的自适应PWM控制器，其特征在于：所述过流保护模块包括SN74LVC1G08DBV型芯片U800，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的1脚和2脚分别与所述微处理器模块的相应连接端连接，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的3脚接地，电阻R813的一端与所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的1脚连接，所述电阻R813的另一端与所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的4脚连接，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的5脚分为两路，第一路经电容C801接地，第二路接电源VCC，所述SN74LVC1G08DBV型芯片U800的4脚分为两路，第一路经电阻R811接地，第二路经电阻R807与场效应管Q801的栅极连接，所述场效应管Q801的源极接地，所述场效应管Q801的漏极与G2RL-2型继电器RL801的8脚连接；所述过流保护模块的一个输入端分为两路，第一路经电阻R809后又分为两路，第一路经电阻R812接地，第二路经电阻R804接电源VCC，第二路与LM393型比较器U801A的反相输入端连接；所述LM393型比较器U801A 的同相输入端分为五路，第一路经电容C808接地，第二路经电容C807接地，第三路经二极管D806接地, 第四路经二极管D805接地，第五路与电阻R808的一端连接，所述电阻R808的另一端分为两路，第一路经电阻R823接地，第二路分别与所述G2RL-2型继电器RL801的3脚以及6脚连接；所述LM393型比较器U801A 的输出端分为三路，第一路经电容C806接地，第二路经电阻R805接电源VCC，第三路与电阻R810的一端连接，所述电阻R810的另一端与SN74LVC1G08DBV型芯片U802的1脚连接，所述SN74LYC1G08DBV型芯片U802的3脚接地，所述SN74LYC1G08DBV型芯片U802的1脚经电阻R808与场效应管Q800的栅极连接。
3.如权利要求1所述的自适应PWM控制器，其特征在于：所述IO输入输出接口模块包括TLP218-4型芯片U1300，所述TLP218-4型芯片U1300的1脚经电阻R1302接电源VCC，所述TLP218-4型芯片U1300的3脚接电源VCC，所述TLP218-4型芯片U1300的5脚经电阻R1301接电源，所述TLP218-4型芯片U1300的7脚经电阻R1300接电源VCC；所述TLP218-4型芯片U1300的2脚、4脚、6脚以及8脚分别为所述IO输入输出接口模块的输入以及输出端，所述TLP218-4型芯片U1300的9脚、11脚、13脚以及15脚接地；所述TLP218-4型芯片U1300的10脚分为两路，第一路经电阻R1307接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的12脚分为两路，第一路经电阻R1306接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的14脚分为两路，第一路经电阻R1305接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接；所述TLP218-4型芯片U1300的16脚分为两路，第一路经电阻R1304接电源VCC，第二路与微处理器模块的相应输出端连接。
4.如权利要求1所述的自适应PWM控制器，其特征在于：所述温度传感器模块包括热电偶温度传感器模块以及铂电阻温度传感器模块。
5.如权利要求4所述的自适应PWM控制器，其特征在于：所述热电偶温度传感器模块包括MAX31856MUD型芯片U1401，接插件J1401与所述热电偶温度传感器的信号输出端连接，所述热电偶温度传感器的TEMP_T_N引脚分为两路，第一路经电阻R1409与所述MAX31856MUD型芯片U1401的2脚连接，第二路经电阻R1410与所述MAX31856MUD型芯片U1401的3脚连接，所述MAX31856MUD型芯片U1401的1脚分为三路，第一路经电容C1409与所述MAX31856MUD型芯片U1401的5脚连接，第二路经电容C1408与所述MAX31856MUD型芯片U1401的5脚连接，第三路接地；所述热电偶温度传感器的TEMP_T_P引脚经电阻R1411与所述MAX31856MUD型芯片U1401的4脚连接，U1401的3脚与4脚之间设置有电容C1405，所述MAX31856MUD型芯片U1401的8脚接电源VCC，所述MAX31856MUD型芯片U1401的14脚接地，所述MAX31856MUD型芯片U1401的7脚、9脚以及10-13脚分别与所述微处理器模块的相应接线端连接。
6.如权利要求4所述的自适应PWM控制器，其特征在于：所述铂电阻温度传感器模块包括铂电阻，所述铂电阻的一端与接插件J1400的1脚连接，所述铂电阻的另一端与接插件J1400的2脚连接，所述接插件J1400的1脚分为两路，第一路与电阻R1400的一端连接，第二路经电阻R1402与OPA192IDBV型放大器U1400的同相输入端连接，所述电阻R1400的另一端分为四路，第一路与电阻R1401的一端连接，第二路经电容C1401接地，第三路经电容C1400接地，第四路与电源VCC连接，所述接插件J1400的2脚分别经电阻R1405、电阻R1406以及电容C1403后与所述电阻R1401的另一端连接，电阻R1403的一端接电阻R1401与电阻R1405的结点，所述电阻R1403的另一端与所述OPA192IDBV型放大器U1400的反相输入端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1400的反相输入端经电阻R1408与所述OPA192IDBV型放大器U1400的输出端连接，所述OPA192IDBV型放大器U1400的输出端经电阻R1404与所述铂电阻温度传感器模块的输出端连接。
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