便攜式紅外遙控脈沖信號發生器及脈寬校正方法技術

本發明專利技術公開了一種便攜式紅外遙控脈沖信號發生器及脈沖校正方法，包括遙控模塊：包括用于發射控制信號的遙控器以及用于接收控制信號的遙控接收頭；主控芯片：根據遙控接收頭接收的控制信號，控制電路脈沖的產生并測量其脈沖寬度；電源模塊：用于為主控芯片提供工作電壓；脈沖輸出模塊：用于將主控芯片產生的脈沖信號輸出；顯示模塊：用于顯示脈沖輸出模塊輸出的脈沖信號的幅值，脈沖寬度及脈沖持續時間。本發明專利技術體積小巧，操作簡便，成本低，并且抗干擾能力強，工作穩定、可靠。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子電路及脈沖信號產生技術，具體涉及一種便攜式紅外遙控脈沖信 號發生器及脈寬校正方法。
技術介紹
脈沖信號發生器是信號發生器的一種，按照信號源的不同可以分為混和信號源和 邏輯信號源兩種。其中混和信號源主要輸出模擬波形;邏輯信號源輸出數字波形。混和信號 源又可分為函數信號發生器和任意波形發生器，其中函數信號發生器輸出標準波形，如正 弦波、方波等，任意波形發生器輸出用戶自定義的任意波形;邏輯信號發生器又可分為脈沖 信號發生器和碼型發生器，其中脈沖信號發生器驅動較少個數的方波或脈沖波輸出，碼型 發生器生成許多通道的數字碼型。 現有的脈沖信號發生器功能豐富，然而大都電路復雜，體積龐大，價格昂貴。不適 用于一些功能要求簡單，然而對設備成本、體積及能耗要求嚴格的應用場合。此外，針對工 業現場、科學實驗中的危險、惡劣環境，更需要脈沖發生器具有遠程遙控的功能，以保護人 員安全。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種，以 克服現有技術中的問題，本專利技術體積小巧，操作簡便，成本低，并且抗干擾能力強，工作穩 定、可靠。 為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案： 便攜式紅外遙控脈沖信號發生器，包括：遙控模塊：包括用于發射控制信號的遙控器以及用于接收控制信號的遙控接收 頭； 主控芯片:根據遙控接收頭接收的控制信號，控制電路脈沖的產生并測量其脈沖 寬度，所述的主控芯片為STM32F103RCT6; 電源模塊:用于為主控芯片提供工作電壓； 脈沖輸出模塊：用于將主控芯片產生的脈沖信號輸出，所述的脈沖輸出模塊包括 通道控制開關及輸出端子，主控芯片內的GPI0接口 A0與通道控制開關的輸入端相連接，通 道控制開關的一個輸出端與主控芯片的GPI0接口 B0相連接，另一個輸出端與輸出端子相連 接； 顯示模塊：用于顯示脈沖輸出模塊輸出的脈沖信號的幅值，脈沖寬度及脈沖持續 時間。 進一步地，所述的遙控模塊為紅外遙控模塊，遙控器為紅外遙控器，遙控接收頭為 紅外接收傳感器HS0038;其中，紅外遙控器上設有0~9共十個用于輸入脈沖值的數字輸入 鍵、用于選擇脈沖信號延遲的時間單位的毫秒切換鍵和微秒切換鍵、用于刪除誤輸數字的 刪除鍵、用于觸發控制信號的脈沖觸發鍵以及用于防止遙控器誤操作的誤操作保護鍵。進一步地，所述的主控芯片、遙控接收頭、電源模塊、脈沖輸出模塊均設置在一塊 PCB電路板上。 進一步地，PCB電路板上設有用于連接顯示模塊的0LED-IXD公用接口、用于為主控 芯片下載控制程序的JTAG/SWD調試口以及用于保存主控芯片數據的EEPR0M存儲器，所述的 0LED-LCD公用接口和JTAG/SWD調試口以及EEPR0M存儲器均與主控芯片相連接。進一步地，所述的電源模塊包括用于連接供電裝置的USB或DC電源接口，用于將供 電裝置的供電電壓轉換為主控芯片所需電壓的電源芯片，用于控制PCB電路板供電或斷電 的電源開關。進一步地，所述的電源模塊還包括用于顯示PCB電路板供電或斷電狀態的LED電源 指示燈、一個用于指示脈沖出發狀態的LED脈沖指示燈以及一個用于檢測主控芯片是否正 常運行的LED工作指示燈。 進一步地，所述的顯示模塊為IXD或0LED顯示屏。 一種使用上述便攜式紅外遙控脈沖信號發生器進行脈寬校正的方法，包括以下步 驟： 步驟1:主控芯片將GPI0接口 A0置為低電平，調整通道控制開關，使GPI0接口 A0與 B0相連接； 步驟2:主控芯片根據遙控器輸入的脈沖信號寬度tw，計算得到其中定時器的初始 延時值Do; 步驟3:主控芯片將GPI0接口 A0置為高電平，啟動脈寬測量程序，測量B0接口上的 脈沖信號寬度tw_reai;同時啟動定時器，向其寄存器內載入Do并等待，定時器在每一個時鐘 周期到來時，自動將Do減1;步驟4:主控芯片在Do變為0的時刻，將GPI0接口 A0置為低電平，完成脈沖信號的輸 出及脈寬測量； 步驟5:主控芯片將^與"^^進行對比，根據兩者之間的偏差計算修正延時值Di;步驟6:調整通道切換開關，將A0接口連接至輸出端子上，完成輸出信號脈寬的校 正。進一步地，所述的低電平為0V，高電平為3.3V。 進一步地，步驟2中初始延時值Do的計算公式如下： Do = fsYS X tw+8 式中，fsys為時鐘頻率，單位為MHz; tw為遙控器輸入的脈沖信號寬度，單位為ys; 步驟5中修正延時值以的計算公式如下： Dl = D〇+fsYS X ( tw_tw-real ) + 8 式中，tw+real為B0接口上的脈沖信號寬度，單位為ys。 與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：本專利技術通過遙控器發射控制信號，由遙控接收頭接收控制信號，主控芯片根據接 收到的控制信號控制電路脈沖的產生，脈沖輸出模塊將主控芯片產生的脈沖信號輸出，并 在顯示模塊上顯示脈沖信號的幅值、脈沖寬度以脈沖持續時間信息，整個過程中采用電源 模塊為主控芯片提供工作電壓，本專利技術的主控芯片采用STM32F103RCT6,該芯片價格便宜， 功能強大，能滿足便攜式紅外遙控脈沖信號發生器的需求，另外本專利技術體積小巧，操作簡 便，成本低，并且抗干擾能力強，工作穩定、可靠。 進一步地，主控芯片、遙控接收頭、電源模塊、脈沖輸出模塊以及顯示模塊均設置 在同一塊PCB電路板上，所用元件均為貼片器件，體積小巧，便于攜帶。 進一步地，本專利技術采用紅外遙控技術，紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術，具 有抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實現等顯著優點，本專利技術的紅外遙控器 上按鍵豐富，操作簡單、快捷。進一步地，本專利技術的電源模塊可以使用USB接口供電，可以通過任一具有USB或DC 接口的供電設備提供電源，例如移動電源、電腦、手機充電器等，無需使用專用電源，使設備 使用更加方便。針對該脈沖信號發生器，本專利技術的脈沖矯正方法是首先通過切換通道控制開關， 將A0接口與B0接口相連，然后通過遙控器輸入的脈沖信號寬度計算得到定時器的初始延時 值，接著啟動脈寬測量程序并同時啟動初始延時值的定時器，每個時鐘周期到來后，定時器 自動減1，當定時器值為〇時，完成脈沖信號輸出和脈寬測量，然后主控芯片對兩者的時間進 行比對，根據兩者之間的偏差計算修正延時值，最后通過切換通道控制開關，將A0接口與外 部輸出端子相連，輸出脈沖信號。本專利技術通過接口切換，先由頻率高達72MHz主控芯片快速 的完成內部脈寬校正，然后再切換接口，將脈沖信號輸出，校正時間短且精度高。本專利技術的 脈沖校正方法能夠消除因硬件電路延遲、軟件冗余代碼等帶來的脈寬誤差，提高發生器輸 出信號的脈寬精度。【附圖說明】[00當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
便攜式紅外遙控脈沖信號發生器，其特征在于，包括：遙控模塊：包括用于發射控制信號的遙控器以及用于接收控制信號的遙控接收頭；主控芯片：根據遙控接收頭接收的控制信號，控制電路脈沖的產生并測量其脈沖寬度，所述的主控芯片為STM32F103RCT6；電源模塊：用于為主控芯片提供工作電壓；脈沖輸出模塊：用于將主控芯片產生的脈沖信號輸出，所述的脈沖輸出模塊包括通道控制開關及輸出端子，主控芯片內的GPIO接口A0與通道控制開關的輸入端相連接，通道控制開關的一個輸出端與主控芯片的GPIO接口B0相連接，另一個輸出端與輸出端子相連接；顯示模塊：用于顯示脈沖輸出模塊輸出的脈沖信號的幅值，脈沖寬度及脈沖持續時間。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張冠軍，孟繁博，李文棟，宋佰鵬，鄧軍波，穆海寶，
申請(專利權)人：西安交通大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61