CN217543365U - 一种自适应线性霍尔电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自适应线性霍尔电路，包括按电流流向依次连接的霍尔元件；放大电路；数字信号处理电路，读取霍尔元件经放大后的功率信号，并将功率信号转化为数字信号后，与初始预设值进行比较处理；增益调节电路。通过数字信号处理电路和多次可擦写存储器EEROM的配合方式，在当第一次线性霍尔电路启动时，数字信号处理电路基于得到的实时磁场Bn与磁场参数的上限B‑pu以及下限B‑pd后，将比对结果存储至存储器，同时对存储器中的磁场上限和下限进行更新，重新载入B‑eu和B‑ed中磁场数据进行输出，直到B‑eu和B‑ed的磁场数据与用户最大环境磁场相符，使得本实用新型提出的线性霍尔电路能够自适应环境磁场，从而获得自适应能力。

Description

一种自适应线性霍尔电路

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，具体为一种自适应线性霍尔电路。

背景技术

传统可编程线性霍尔电路需要客户使用编程工具现场编程，往往需要特定的编程工具和定制的工装对线性霍尔电路进行编程，导致用户使用时成本较高且使用繁琐。

有鉴于此，急需发明一种具备学习能力的，自适应环境磁场，并根据环境磁场更新最大和最小磁场以调整计算灵敏度的线性霍尔电路，降低用户整体成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种自适应线性霍尔电路，通过数字信号处理电路和多次可擦写存储器EEROM的配合方式，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种自适应线性霍尔电路，包括：按电流流向依次连接的

霍尔元件，检测来自于外设VCC电源电压的磁感应强度并将磁感应强度转换为输出电压信号；

放大电路，接收所述霍尔元件处理后的信号，并对霍尔元件处理后的信号进行功率放大处理，得到放大功率信号；

数字信号处理电路，读取霍尔元件经放大后的功率信号，并将所述功率信号转化为数字信号后，与初始预设值进行比较处理；

增益调节电路，用于对经数字信号处理电路处理后的功率信号进行放大并输出至输出级电路；

输出保护电路，分别与放大电路、数字信号处理电路以及增益调节电路耦接，且，接受所述数字信号处理电路的控制以设置电压或电流阈值，当放大电路的输出电压或输出电流超过所述电压阈值或电流阈值时，关闭所述放大电路的输出，其中，

所述数字信号处理电路一输出端连接有存储器，所述存储器用于存储数字信号处理电路得到的功率信号中所对应的实时磁场数值。

作为对本实用新型中所述一种自适应线性霍尔电路的改进，所述外设VCC电源电压经由电源保护电路分别耦接至霍尔元件、放大电路、数字信号处理电路、增益调节电路以及输出保护电路的输入端，用于在所述自适应线性霍尔电路中出现过压或过流时保护数字信号处理电路中的微处理器。

作为对本实用新型中所述一种自适应线性霍尔电路的改进，所述存储器为多次可擦写存储器EEROM，其中，所述存储器输出端配设有控制引脚，所述控制引脚通过接口电路耦接外设上位机发送的指令，以对所述存储器中存储的实时磁场数值进行锁死或清空操作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

通过数字信号处理电路和多次可擦写存储器EEROM的配合方式，在当第一次线性霍尔电路启动时，数字信号处理电路基于得到的实时磁场Bn与磁场参数的上限B-pu以及下限B-pd后，将比对结果存储至存储器，同时对存储器中的磁场上限和下限进行更新，重新载入B-eu和B-ed中磁场数据进行输出，直到B-eu和B-ed的磁场数据与用户最大环境磁场相符，使得本实用新型提出的线性霍尔电路能够自适应环境磁场，从而获得自适应能力；

与此同时，为了防止多次可擦写存储器擦写过多，或者用户环境发生变化，本实用新型提出可以使用上位机的控制位进行锁死或清空数据操作，从而解决传统线性霍尔电路的精度问题和用户可编程线性霍尔电路的必须依靠编程工具和特定工装现场编程的问题。

附图说明

参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制，在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本实用新型一实施例中所提出的一种自适应线性霍尔电路的电路原理框图。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

如图1所示，本实用新型提供一种自适应线性霍尔电路，包括：

霍尔元件，检测来自于外设VCC电源电压的磁感应强度并将磁感应强度转换为输出电压信号；

放大电路，接收霍尔元件处理后的信号，并对霍尔元件处理后的信号进行功率放大处理，得到放大功率信号；

数字信号处理电路，读取霍尔元件经放大后的功率信号，并将功率信号转化为数字信号后，与初始预设值进行比较处理；

增益调节电路，用于对经数字信号处理电路处理后的功率信号进行放大并输出至输出级电路；

输出保护电路，分别与放大电路、数字信号处理电路以及增益调节电路耦接，且，接受数字信号处理电路的控制以设置电压或电流阈值，当放大电路的输出电压或输出电流超过所述电压阈值或电流阈值时，关闭放大电路的输出，其中，

数字信号处理电路一输出端连接有存储器，存储器用于存储数字信号处理电路得到的功率信号中所对应的实时磁场数值，需要说明的是，为了防止多次可擦写存储器擦写过多，或者用户环境发生变化，存储器为多次可擦写存储器EEROM，其中，存储器输出端配设有控制引脚，控制引脚通过接口电路耦接外设上位机，接收上位机发送的指令，以对存储器中存储的实时磁场数值进行锁死或清空操作。

基于上述技术构思，可以理解的是，外设VCC电源电压经由电源保护电路分别耦接至霍尔元件、放大电路、数字信号处理电路、增益调节电路以及输出保护电路的输入端，用于在自适应线性霍尔电路中出现过压或过流时保护数字信号处理电路中的微处理器。

作为本实用新型的第二方面，本实用新型所提出的自适应线性霍尔电路具体工作方法如下：

第一步，预设目标电路中的磁场参数的上限B-pu以及下限B-pd，可以理解的是，预设的B-pu和B-pd必须确保小于用户的使用范围，用户使用霍尔电路时获得实时Bn是一个变量，因此，其变化范围一定会超出B-pu和B-pd；

第二步，对霍尔电路第一次上电，基于微处理器对目标电路进行周期性扫描以获取当前磁场数值Bn；

第三步，基于微处理器，将当前磁场数值Bn与预设的磁场参数的上限B-pu以及下限B-pd进行比对，其中，若当前磁场数值Bn未超出预设范围，则正常工作，并按当前磁场数值Bn输出电压信号，并将当前磁场数值Bn在存储器中存储；反之，顺序执行第四步；

第四步，当磁场数值Bn大于上限B-pu时，则将磁场数值Bn记录于存储器的磁场上限B-eu中；或

当磁场数值Bn小于下限B-pd时，则将磁场数值Bn记录于存储器的磁场下限B-ed中；

同时，根据获取的磁场数值Bn对当前目标电路的磁场参数上限或下限进行更新，可以理解的是，此时更新的目标电路的磁场参数为记录在存储器的磁场下限B-ed或存储器的磁场上限B-eu中的磁场数值Bn，进而，将其生成新磁场参数的上限和下限，即用存储器的磁场下限B-ed或存储器的磁场上限B-eu替换霍尔电路一次上电时预设的磁场参数的上限B-pu以及下限B-pd，在后续执行时，以存储器的磁场下限B-ed或存储器的磁场上限B-eu作为新的磁场参数进行比对：

第五步，返回第二步，重新得到微处理器在下一周期扫描获取的新磁场数值(Bn1)，顺序执行第三步，即，将新磁场数值(Bn1)与已经存储于存储器且更新后的磁场下限B-ed或存储器的磁场上限B-eu进行比对，可以理解的是，在比对的过程中，会出现新磁场数值(Bn1)大于上述存储器的磁场上限B-eu，或，新磁场数值(Bn1)小于上述存储器的磁场下限B-ed，或，新磁场数值(Bn1)介于上述存储器的磁场上限B-eu与存储器的磁场下限B-ed之间，三种状态：

当新磁场数值(Bn1)落入新磁场参数的下限与上限之间的范围时，则，正常工作并按当前磁场数值(Bn1)输出电压信号，此时，预设的磁场参数仍为存储于存储器且更新后的磁场下限B-ed或存储器的磁场上限B-eu，则结束；反之，

将大于上限B-pu的磁场数值(Bn1)记录于存储器的磁场上限B-eu中；或，

将小于下限B-pd的磁场数值Bn1记录于存储器的磁场下限B-ed中，进行更新最大磁场数值，同时，生成下一周期新的磁场参数(存储器的磁场上限(B-eu1)或存储器的磁场下限(B-ed1))；依次循环，直至下一T周期内磁场数值BnT落入新的磁场参数落入B-euT或B-edT，并按当前磁场数值BnT输出电压信号，结束。

在本实用新型一实施例中，需要说明的是，基于第四步，

在生成新磁场参数的上限和下限之后，且，在将新磁场参数与微处理器在下一周期扫描获取的新磁场数值进行比对之前，还需要：

检测存储器中是否已经存在前一周期下的磁场下限B-ed或磁场上限B-eu，其中，若存在时，顺序执行后续步骤，反之，依据微处理器，载入预设的新磁场参数，顺序执行。

基于上述技术构思，在存储器在对磁场下限B-ed或磁场上限B-eu存储，存在多种擦写使用时，本实用新型提出可基于存储器输出端配设的控制引脚，通过接口电路耦接外设上位机发送的指令，对存储器中存储的实时磁场数值进行锁死或清空操作，保证用户使用环境不变，以及防止多次可擦写存储器擦写过多的问题。

可以理解的是，通过数字信号处理电路和多次可擦写存储器EEROM的配合方式，在当第一次线性霍尔电路启动时，数字信号处理电路基于得到的实时磁场Bn与磁场参数的上限B-pu以及下限B-pd后，将比对结果存储至存储器，同时对存储器中的磁场上限和下限进行更新，重新载入B-eu和B-ed中磁场数据进行输出，直到B-eu和B-ed的数据与用户最大环境磁场相符，通过不断扩展最大磁场B-eu和B-ed，使得本实用新型提出的线性霍尔电路能够自适应环境磁场，从而获得自适应能力。

本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种自适应线性霍尔电路，其特征在于：包括：按电流流向依次连接的

霍尔元件，检测来自于外设VCC电源电压的磁感应强度并将磁感应强度转换为输出电压信号；

放大电路，接收所述霍尔元件处理后的信号，并对霍尔元件处理后的信号进行功率放大处理，得到放大功率信号；

数字信号处理电路，读取霍尔元件经放大后的功率信号，并将所述功率信号转化为数字信号后，与初始预设值进行比较处理；

增益调节电路，用于对经数字信号处理电路处理后的功率信号进行放大并输出至输出级电路；

输出保护电路，分别与放大电路、数字信号处理电路以及增益调节电路耦接，且，接受所述数字信号处理电路的控制以设置电压或电流阈值，当放大电路的输出电压或输出电流超过所述电压阈值或电流阈值时，关闭所述放大电路的输出，其中，

所述数字信号处理电路一输出端连接有存储器，所述存储器用于存储数字信号处理电路得到的功率信号中所对应的实时磁场数值。

2.根据权利要求1所述的一种自适应线性霍尔电路，其特征在于：所述外设VCC电源电压经由电源保护电路分别耦接至霍尔元件、放大电路、数字信号处理电路、增益调节电路以及输出保护电路的输入端，用于在所述自适应线性霍尔电路中出现过压或过流时保护数字信号处理电路中的微处理器。

3.根据权利要求1所述的一种自适应线性霍尔电路，其特征在于：所述存储器为多次可擦写存储器EEROM，其中，所述存储器输出端配设有控制引脚，所述控制引脚通过接口电路耦接外设上位机发送的指令，以对所述存储器中存储的实时磁场数值进行锁死或清空操作。

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