计数器及计数方法、芯片、电子设备与流程

本发明涉及计数器领域，具体地涉及一种基于磁传感器的计数器、一种计数方法、一种芯片以及一种电子设备。

背景技术：

1、现有的计数器主要分为接触式计数器和非接触式计数器，非接触式计数器根据信号源的不同分为光电传感计数器和磁传感计数器。非接触式计数器主要通过对传感器的脉冲信号进行计数实现测量、计数、控制等功能，被广泛应用于工业生产、科学实验和电子消费等行业中的计数应用场景。

2、光电传感计数器通过光电传感器将光信号经过模拟电路转换为电信号，并利用数字电路进行逻辑运算形成脉冲信号进行计数。光电传感计数器的缺点是环境适应性差(需要在密闭环境中)，抗干扰性差，易受粉尘遮光干扰，且安装复杂。磁传感计数器通过磁传感器产生脉冲信号来实现计数，克服了光电传感计数器的不易安装、易受干扰的缺点。但是，现有的磁传感计数器根据单一磁传感器输出的脉冲信号个数来实现计数，精度较低，不适用于封闭环境下对用水量或燃气使用量的实时精准统计。

技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷，本发明提供一种基于磁传感器的计数器及计数方法。

2、本发明提供的基于磁传感器的计数器包括：控制模块以及磁传感模块；

3、所述磁传感模块包括2n个磁开关传感器以及磁体，n为大于或等于1的正整数；

4、所述磁开关传感器用于在磁体的周期性变化的磁场影响下产生脉冲信号；

5、所述控制模块用于基于2n个磁开关传感器产生的脉冲信号进行计数。

6、本发明实施例中，所述磁传感模块包括两个磁开关传感器，所述磁体包括一个南极磁铁及一个北极磁铁；在所述磁体转动一周产生的磁场影响下，两个磁开关传感器共同产生循环一次的00、01、10、11脉冲信号；所述控制模块针对两个磁开关传感器产生的每循环一次的00、01、10、11脉冲信号进行计数一次。

7、本发明实施例中，所述磁传感模块包括四个磁开关传感器，所述磁体包括一个南极磁铁及一个北极磁铁；在所述磁体转动一周产生的磁场影响下，四个磁开关传感器共同产生循环一次的000、001、010、011、100、101、110、111脉冲信号；所述控制模块针对四个磁开关传感器产生的每循环一次的000、001、010、011、100、101、110、111脉冲信号进行计数一次。

8、本发明实施例中，所述磁体包括南极磁铁和北极磁铁；所述南极磁铁和北极磁铁安装于旋转装置上，用于在旋转装置的旋转带动下产生周期性变化的磁场。

9、本发明实施例中，所述旋转装置包括风轮、连接杆以及转盘，所述风轮和转盘与连接杆连接，连接杆位于转盘的中心；所述南极磁铁和北极磁铁安装于转盘上且相对于连接杆对称分布；所述风轮在计数对象的力作用下进行旋转，以带动转盘上的南极磁铁和北极磁铁旋转。

10、本发明实施例中，所述磁传感模块包括两个磁开关传感器，两个磁开关传感器与所述转盘的中心的夹角成90°。

11、本发明实施例中，所述磁传感模块包括四个磁开关传感器，四个磁开关传感器与所述转盘的中心的夹角间隔分别为45°。

12、本发明实施例中，所述磁开关传感器产生的脉冲信号的方波占空比为0.5。

13、本发明实施例中，所述磁开关传感器为tmr磁开关传感器。

14、本发明实施例中，所述基于磁传感器的计数器还包括显示模块，所述显示模块用于显示控制模块的计数个数。

15、本发明实施例中，所述显示模块包括led驱动电路以及led灯阵列；

16、所述led驱动电路根据所述控制模块输出的逻辑信号控制led灯阵列的亮灭。

17、本发明实施例中，所述控制模块包括时钟单元，所述时钟单元用于为led驱动电路提供驱动led灯阵列时序性亮灭的逻辑信号。

18、本发明实施例中，所述时钟单元包括比较器、触发器以及选择器；

19、所述比较器用于将磁开关传感器产生的模拟信号转化为脉冲信号；

20、所述触发器用于调控脉冲信号的占空比，得到不同分频的脉冲周期；

21、所述选择器用于选择相应分频的脉冲周期，得到驱动led灯阵列时序性亮灭的逻辑信号。

22、本发明实施例中，所述触发器由两个d触发器组成，以获得2分频的脉冲周期；或者，所述触发器由三个d触发器与两个与非门组成，以获得6分频的脉冲周期。

23、本发明还提供一种计数方法，该计数方法采用上述的基于磁传感器的计数器进行计数。

24、本发明还提供一种芯片，该芯片包括上述的基于磁传感器的计数器。

25、本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括上述的基于磁传感器的计数器。

26、本发明采用多个磁开关传感器，并通过对应多个磁开关传感器数据算法的控制模块对多个磁开关传感器产生的脉冲信号进行计数，提高了脉冲监测的灵敏度和精确性，可满足封闭环境下对用水量或燃气使用量的实时精准统计，适用于水表、燃气表等设备在现有应用场景下的高精度计量。

27、本发明技术方案的其它特征和优点将在下文的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于磁传感器的计数器，其特征在于，包括：控制模块以及磁传感模块；

2.根据权利要求1所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述磁传感模块包括两个磁开关传感器，所述磁体包括一个南极磁铁及一个北极磁铁；

3.根据权利要求1所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述磁传感模块包括四个磁开关传感器，所述磁体包括一个南极磁铁及一个北极磁铁；

4.根据权利要求2或3所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述南极磁铁和北极磁铁安装于旋转装置上，用于在旋转装置的旋转带动下产生周期性变化的磁场。

5.根据权利要求4所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述旋转装置包括风轮、连接杆以及转盘，所述风轮和转盘与连接杆连接，连接杆位于转盘的中心；

6.根据权利要求5所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述磁传感模块包括两个磁开关传感器，两个磁开关传感器与所述转盘的中心的夹角成90°。

7.根据权利要求5所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述磁传感模块包括四个磁开关传感器，四个磁开关传感器与所述转盘的中心的夹角间隔分别为45°。

8.根据权利要求1所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述磁开关传感器产生的脉冲信号的方波占空比为0.5。

9.根据权利要求1所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述磁开关传感器为tmr磁开关传感器。

10.根据权利要求1所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述控制模块的计数个数。

11.根据权利要求10所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述显示模块包括led驱动电路以及led灯阵列；

12.根据权利要求11所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述控制模块包括时钟单元，所述时钟单元用于为led驱动电路提供驱动led灯阵列时序性亮灭的逻辑信号。

13.根据权利要求12所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述时钟单元包括比较器、触发器以及选择器；

14.根据权利要求13所述的基于磁传感器的计数器，其特征在于，所述触发器由两个d触发器组成，以获得2分频的脉冲周期；或者所述触发器由三个d触发器与两个与非门组成，以获得6分频的脉冲周期。

15.一种计数方法，其特征在于，所述计数方法采用权利要求1-14任一项所述的基于磁传感器的计数器进行计数。

16.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括权利要求1-14任一项所述的基于磁传感器的计数器。

17.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-14任一项所述的基于磁传感器的计数器。

技术总结
本发明涉及计数器领域，提供一种计数器及计数方法、芯片、电子设备。所述计数器包括控制模块以及磁传感模块，磁传感模块包括2<supgt;N</supgt;个磁开关传感器以及磁体，N为大于或等于1的正整数。磁开关传感器用于在磁体的周期性变化的磁场影响下产生脉冲信号，控制模块用于基于2<supgt;N</supgt;个磁开关传感器产生的脉冲信号进行计数。本发明采用多个磁开关传感器，并通过对应多个磁开关传感器数据算法的控制模块对多个磁开关传感器产生的脉冲信号进行计数，提高了脉冲监测的灵敏度和精确性，可满足封闭环境下对用水量或燃气使用量的实时精准统计。

技术研发人员：习建国,陈燕宁,付振,王帅鹏,周飞,黄海潮,程晓峰,刘少君,赵天成
受保护的技术使用者：北京智芯微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17