專利名稱：一種利用多周期pwm信號傳遞多個參數(shù)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳遞參數(shù)，更具體地說，涉及一種利用多周期P麗信號傳遞多 個參數(shù)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
P麗(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制)是利用微處理器的數(shù)字輸 出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，其廣泛應(yīng)用在從測量、通信 到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種PWM技術(shù)， 包括相電壓控制P麗、脈寬P麗法、隨機(jī)P麗、SP蘭法、線電壓控制P麗等。
在嵌入式控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)的領(lǐng)域中，用于兩個控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交 換的方法很多，例如，使用I2C接口、 SPI接口、 SCI接口、 LIN總線、CAN 總線、并行PIO、 D/A等。然而，這些方案都要用到通訊接口資源或多條10 線，甚至使用到D/A資源。當(dāng)涉及到傳遞多個坐標(biāo)值、開度值、溫度值等參數(shù) 時，這種方法會提高系統(tǒng)的成本，而且其中的一些方法抗干擾能力也不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種利用P麗信號傳遞參數(shù)的方法和 系統(tǒng)。這種方法和系統(tǒng)使用了控制器的定時器或P麗資源，而這種資源在控制 器MCU中廣泛存在，成本低且抗干擾能力強(qiáng)，解決了需要用到通訊接口或多條 10線，甚至D/A資源的問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種利用P麗信號傳遞 參數(shù)的方法，所述方法包括
51) 第一控制器產(chǎn)生多周期P麗信號，將其傳遞到第二控制器；
52) 第二控制器測量P麗信號的有效電平時間和周期，根據(jù)P麗的周期確認(rèn)所接收到的參數(shù)，并使用有效電平時間或占空比值對參數(shù)賦值。
在本發(fā)明所述的利用P麗信號傳遞參數(shù)的方法中，所述方法進(jìn)一步包括第 一控制器使用P麗硬件、定時器或軟件產(chǎn)生P碰信號。
在本發(fā)明所述的利用P麗信號傳遞參數(shù)的方法中，所述方法進(jìn)一步包括第 二控制器使用定時器或軟件測量P麗信號的有效電平時間和周期。
在本發(fā)明所述的利用P麗信號傳遞參數(shù)的方法中，所述多周期P麗信號包 含一個或多個不同的有效電平時間和周期。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種利用P麗信號傳遞 參數(shù)的系統(tǒng)，包括
第一控制器，用于產(chǎn)生和傳遞多周期P麵信號；
第二控制器，用于測量P麗信號的有效電平時間和周期，根據(jù)P麗的周期 確認(rèn)所接收到的參數(shù)，以及使用有效電平時間或占空比值對參數(shù)賦值。
在本發(fā)明所述的利用P麗信號傳遞參數(shù)的系統(tǒng)中，第一控制器包括用于產(chǎn) 生P麗信號的P麗硬件、定時器和軟件。
在本發(fā)明所述的利用P麗信號傳遞參數(shù)的系統(tǒng)中，第二控制器包括用于測 量P麗信號的有效電平時間和周期的P麗硬件、定時器和軟件。
在本發(fā)明所述的利用P麗信號傳遞參數(shù)的系統(tǒng)中，所述多周期P麗信號包 含一個或多個不同的有效電平時間和周期。
實施本發(fā)明的利用P麗信號傳遞參數(shù)的方法和系統(tǒng)，具有以下有益效果 使用控制器的定時器或P麗資源，將P麗信號用于傳遞參數(shù)而非直接用于驅(qū)動 執(zhí)行器，也不用于產(chǎn)生D/A變換，其特點(diǎn)是在同一導(dǎo)線上傳遞具有多個不同周 期和占空比的P麗信號，將P畫信號的周期和有效時間全部利用起來，這種 P麗資源在控制器MCU中廣泛存在，成本低且抗干擾能力強(qiáng)。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1是具有相同周期和有效電平時間的P麗信號的示意圖； 圖2是具有兩個不同周期和有效電平時間的P麗信號的示意圖；圖3是本發(fā)明利用P麗信號傳遞參數(shù)的系統(tǒng)框圖4是本發(fā)明利用pmi信號傳遞參數(shù)的方法流程圖5是本發(fā)明利用P麗信號傳遞參數(shù)的一個實施例的電路原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種利用PWM信號傳遞參數(shù)的方法和系統(tǒng)，相比傳遞參數(shù)時
利用通訊接口或多條10線，甚至D/A資源，所述方法和系統(tǒng)使用控制器的定
時器或p麗資源，將p麗信號用于傳遞參數(shù)而非直接用于驅(qū)動執(zhí)行器，也不用
于產(chǎn)生D/A變換，其特點(diǎn)是在同一導(dǎo)線上傳遞具有多個不同周期和占空比的 P麗信號，將P麗信號的周期和有效時間全部利用起來(即用周期區(qū)分)，這種 P麗資源在控制器MCU中廣泛存在，成本低且抗干擾能力強(qiáng)。
如圖1所示，P麗信號具有相同的周期T，是一個有效電平在前的低電平 有效的P麗信號。而在實際應(yīng)用中，P麗信號既可以是低電平有效，也可以是 高電平有效。P麗信號的有效電平可以在前，同樣也可以在后。其周期為T， 有效電平時間為Duty， Duty/T即為P麗信號的占空比。
圖2所示的P麗信號具有兩個不同的周期Tl、 T2和兩個不同的有效電平 時間Dutyl、 Duty2，而本發(fā)明的技術(shù)方案可以傳遞任意多個周期和有效電平 時間的P麗信號，并不局限于此。
圖3是本發(fā)明利用P麗信號傳遞參數(shù)的系統(tǒng)框圖。所示系統(tǒng)包括第一控制 器，用于產(chǎn)生和傳遞P麗信號；第二控制器，用于測量P麗信號的有效電平時 間和周期，根據(jù)P麗的周期確認(rèn)所接收到的參數(shù)，以及使用有效電平時間或占 空比值對參數(shù)賦值。第一控制器包括用于產(chǎn)生P麗信號的P麗硬件、定時器或 軟件；第二控制器包括用于測量P麗信號的有效電平時間和周期的P麗硬件、 定時器或軟件。所述P麗信號包含一個或多個不同的有效電平時間和周期。在 實際應(yīng)用中，本發(fā)明也不局限于兩個控制器之間的數(shù)據(jù)傳遞，同樣也可應(yīng)用在 同 一控制器內(nèi)部的兩個MCU之間的數(shù)據(jù)傳遞。
圖4是本發(fā)明利用Pmi信號傳遞參數(shù)的方法流程圖。在步驟402，第一控 制器產(chǎn)生P麗信號，并將其傳遞到第二控制器。所述P麗信號包括一個或多個
5不同的周期和有效電平時間。第一控制器可以采用P麗硬件產(chǎn)生P麗信號，同
樣也可以用定時器產(chǎn)生P麗信號，甚至可以用軟件產(chǎn)生P麗信號。在步驟404， 第二控制器測量P麗信號的有效電平時間和周期，根據(jù)P麗的周期確認(rèn)所接收 到的參數(shù)，并使用有效電平時間或占空比值對參數(shù)賦值。所述的測量步驟是使 用第二控制器的定時器或軟件完成的。
如圖5所示，圖中示出了本發(fā)明的一個實施例的電路原理圖?？刂破? 因資源不夠等原因，將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動功能交給控制器2實現(xiàn)。為了避免傳輸線 上可能引入的高電壓損壞MCU，因此在控制器1的P麗輸出上加了驅(qū)動緩沖， 在控制器2的輸入通道上加了三極管進(jìn)行反相隔離。
控制器1只使用了 MCU的一個定時器輸出比較通道(或P麗通道)，控制 器2只使用了 MCU的1個定時器輸入捕捉通道。
控制器1產(chǎn)生的P麗周期分別為lOmS土O. 5mS和20mS士lmS?？刂破?收 到周期為10mS士lmS的P麗信號時，將其占空比經(jīng)過變換解釋為步進(jìn)電機(jī)1 的目標(biāo)步數(shù)；收到周期為20mS士2mS的P麗信號時，將其占空比經(jīng)過變換解釋 為步進(jìn)電機(jī)2的目標(biāo)步數(shù)。控制器2丟棄周期為其它值的P麗信號。
可能的變換公式為St印s二 (X-B) *C/(A-B)，其中St印s為相應(yīng)步進(jìn) 電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)，X為P麗的實際占空比(A^X》B)， A為控制器l產(chǎn)生的最 大占空比(線)，B為控制器l產(chǎn)生的最小占空比(B%)， C為步進(jìn)電機(jī)的最大 步數(shù)。由于系統(tǒng)誤差的存在，實際上X可能超出A B區(qū)間。這時應(yīng)首先將 其限制在A B區(qū)間內(nèi)，再進(jìn)行變換。
本發(fā)明是通過一些實施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進(jìn)行各種改變或等效替 換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體 的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開 的具體實施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施例都屬于本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種利用多周期PWM信號傳遞多個參數(shù)的方法，其特征在于，所述方法包括S1)第一控制器產(chǎn)生多周期PWM信號，將其傳遞到第二控制器；S2)第二控制器測量PWM信號的有效電平時間和周期，根據(jù)PWM的周期確認(rèn)所接收到的參數(shù)，并使用有效電平時間或占空比值對參數(shù)賦值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括第一控制器使用p麗硬件、定時器或軟件產(chǎn)生p麗信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括第二控制器使用定時器或軟件測量p麗信號的有效電平時間和周期。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多周期P麗信號包含 一個或多個不同的有效電平時間和周期。
5、 一種利用多周期P麗信號傳遞多個參數(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，包括 第一控制器，用于產(chǎn)生和傳遞多周期P麗信號；第二控制器，用于測量P碰信號的有效電平時間和周期，根據(jù)P麗的周期 確認(rèn)所接收到的參數(shù)，以及使用有效電平時間或占空比值對參數(shù)賦值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一控制器包括用于產(chǎn)生 多周期P麗信號的P麗硬件、定時器硬件和軟件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，第二控制器包括用于測量 PWM信號的有效電平時間和周期的定時器和軟件。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多周期PWM信號包含 一個或多個不同的有效電平時間和周期。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用多周期PWM信號傳遞多個參數(shù)的方法和系統(tǒng)，解決了傳遞參數(shù)時需要用到通訊接口或多條IO線，甚至D/A資源的問題。所述方法包括第一控制器產(chǎn)生多周期PWM信號，將其傳遞到第二控制器；第二控制器測量PWM信號的有效電平時間和周期，根據(jù)PWM的周期確認(rèn)所接收到的參數(shù)，并使用有效電平時間或占空比值對參數(shù)賦值。所述系統(tǒng)包括第一控制器，用于產(chǎn)生和傳遞多周期PWM信號；第二控制器，用于測量PWM信號的有效電平時間和周期，根據(jù)PWM的周期確認(rèn)所接收到的參數(shù)，以及使用有效電平時間或占空比值對參數(shù)賦值。本發(fā)明使用了控制器的定時器或PWM資源，而這種資源在控制器MCU中廣泛存在，成本低且抗干擾能力強(qiáng)。
文檔編號G05B11/01GK101526800SQ20081006551
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者楊昌文 申請人:十堰科納汽車電器有限公司