一种发动机转速采样及控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种发动机转速采样及控制电路，包括第一计数器、第二计数器、寄存器、组合逻辑电路以及控制器。所述第一计数器与第二计数器、寄存器、控制器电性连接。所述第二计数器与寄存器、组合逻辑电路、控制器电性连接。所述控制器与寄存器、组合逻辑电路电性连接。本实用新型不仅能计算发动机转速的大小，还能直接判断转速是否在一个正常区间内，即是否在最大转速和最小转速之间，并且通过控制器对两路采样信号进行比较，产生两个不同的占空比的脉宽调制信号，无需CPU即能控制外部电机加速、减速，保证转速精度。
【专利说明】一种发动机转速采样及控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机转速采样【技术领域】，尤其涉及一种发动机转速采样及控制电路。
【背景技术】
[0002]转速是发动机的重要参数之一，转速信号的采集和处理是发动机的一项重要工作。但是，传统转速采样方式只是对采样回来的转速信号进行计算，纯粹的计算转速的大小，对计算出的转速的精度也无法保证，只有在计算出转速大小后才能判断当前转速是否在发动机正常的转速范围内，速度慢，并且在发现转速非正常时，往往都是通过中央处理器(CPU)来控制外部电机加速或减速，实现过程较为复杂。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于通过一种发动机转速采样及控制电路，来解决以上【背景技术】部分提到的问题。
[0004]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种发动机转速采样及控制电路，其包括第一计数器、第二计数器、寄存器、组合逻辑电路及控制器；其中，所述第一计数器与第二计数器、寄存器、控制器电性连接，用于对输入的第一转速信号、第二转速信号进行采样，获得第一采样信号；所述第二计数器与寄存器、组合逻辑电路、控制器电性连接，用于对对输入的第一转速信号、第二转速信号进行采样，获得第二采样信号；所述控制器与寄存器、组合逻辑电路电性连接，用于对第一计数器和第二计数器的计数值进行比较，产生两个不同的占空比的脉宽调制信号，控制外部电机加速、减速。
[0006]本实用新型提供的发动机转速采样及控制电路不仅能计算发动机转速的大小，还能直接判断转速是否在一个正常区间内，即是否在最大转速和最小转速之间，并且通过控制器对两路采样信号进行比较，产生两个不同的占空比的脉宽调制(PWM)信号，无需CPU即能控制外部电机加速、减速，保证转速精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型实施例提供的发动机转速采样及控制电路结构图；
[0008]图2为本实用新型实施例提供的第一计数器工作流程图；
[0009]图3为本实用新型实施例提供的第二计数器工作流程图；
[0010]图4a为本实用新型实施例提供的正常转速下第一采样信号的波形图；
[0011]图4b为本实用新型实施例提供的正常转速下第二采样信号的波形图；
[0012]图4c为本实用新型实施例提供的高于最大转速的第二采样信号的波形图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
[0014]请参照图1所示，图1为本实用新型实施例提供的发动机转速采样及控制电路结构图。
[0015]本实施例中发动机转速采样及控制电路具体包括第一计数器、第二计数器、寄存器、组合逻辑电路及控制器。
[0016]所述第一计数器与第二计数器、寄存器、控制器电性连接，用于对输入的第一转速信号、第二转速信号进行采样，获得第一采样信号。第一采样信号是对第一转速信号和第二转速信号进行采样，采样的过程是通过第一计数器和组合逻辑电路完成的。
[0017]如图2所示，第一计数器工作流程如下:第一计数器开始为复位状态，初始值为Min，此时作为触发器Q端的第一采样信号的D端为1，而第二转速信号作为第一采样信号的时钟，所以第二转速信号上升沿来后，第一采样信号进行采样。第一采样信号为高后，第一计数器复位信号撤掉，开始计数，当第一计数器计到Max (最大值)，此时第一采样信号的D端为O。当第一转速信号的上升沿来后，第一采样信号的D端变为1，然后等到第二转速信号的上升沿，第一采样信号又开始采样，采样的时间为(Max_Min)*T，Max为第一计数器计数的最大值，Min为第一计数器计数的最小值，T为时钟信号的周期。于本实施例，第一计数器的位宽为X，初始值为Min，计数范围为Min-Max，计数频率由时钟信号决定，计数周期即上述的(Max-Min)*T。位宽X的大小根据不同要求可以灵活设置。
[0018]所述第二计数器与寄存器、组合逻辑电路、控制器电性连接，用于对对输入的第一转速信号、第二转速信号进行采样，获得第二采样信号。第二采样信号也是对第一转速信号和第二转速信号进行采样，不同之处在于它主要是对转速信号的某一段处进行采样。
[0019]如图3所示，第二计数器的工作流程图下:系统复位后，第二计数器为初始态Max，此时计数使能无效，第二计数器一直保持初始值。当第一计数器计数至Max后，第二计数器被清零，同时计数使能有效，第二计数器开始计数，此时第二采样信号输出为高电平。当第二计数器计数至Max时，第二计数器计数使能无效，停止计数。在第二计数器计数工作过程中，第二采样信号一直为高电平，只有当第二计数器不能计数至Max时，第二采样信号才输出低电平。于本实施例，第二计数器的位宽为Y，初始值为Max,计数范围为Min-Max,计数频率由时钟信号决定，计数周期即上述的(Max-Min)*T。位宽Y的大小根据不同要求可以灵活设置。
[0020]所述控制器与寄存器、组合逻辑电路电性连接，用于对第一计数器和第二计数器的计数值进行比较，产生两个不同的占空比的脉宽调制信号，控制外部电机加速、减速。
[0021]本实用新型能完成对第一转速信号和第二转速信号的采样，得到第一采样信号，而且对采样到的转速信号再次进行处理，得到第二采样信号。第二采样信号在不同转速的情况下，波形在一个周期内只有一个低电平，当超过一定的转速后，波形在一个周期内会出现两个以上的低电平，而低于一定转速后，波形在一个周期内没有低电平，所以在读取采样信号后，不用计算转速的大小，根据低电平的个数，就能直接判断其是否在发动机正常的转速范围，非常迅速。控制器对两路采样信号进行比较，产生两个不同的占空比的脉宽调制(PWM)信号，无需CPU即能直接控制外部电机，当发动机高于最快转速或者低于最慢转速时，PWM信号控制外部电机，实现减速和加速。另外，通过调整第一计数器和第二计数器的位宽，可以改变最大转速和最小转速这个区间，满足不同需求。
[0022]在发动机转速采样及控制电路设计出来后，通过ModelSim(仿真工具)进行仿真，通过仿真得到的波形图来验证电路设计的效果，图4a为正常转速下第一采样信号的波形图；图4b为正常转速下第二采样信号的波形图；图4c为高于最大转速的第二采样信号的波形图。
[0023]注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
【权利要求】
1.一种发动机转速采样及控制电路，其特征在于，包括第一计数器、第二计数器、寄存器、组合逻辑电路及控制器；其中，所述第一计数器与第二计数器、寄存器、控制器电性连接，用于对输入的第一转速信号、第二转速信号进行采样，获得第一采样信号；所述第二计数器与寄存器、组合逻辑电路、控制器电性连接，用于对对输入的第一转速信号、第二转速信号进行采样，获得第二采样信号；所述控制器与寄存器、组合逻辑电路电性连接，用于对第一计数器和第二计数器的计数值进行比较，产生两个不同的占空比的脉宽调制信号，控制外部电机加速、减速。
【文档编号】H02P23/03GK203859711SQ201420289434
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】何正未, 陈正明, 胡旭峰, 郭正新, 赵国志, 许莉 申请人:无锡市同飞科技有限公司