本實(shí)用新型涉及信號(hào)采集與調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種單片機(jī)預(yù)測(cè)控制電路。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是從數(shù)據(jù)源收集、識(shí)別和選取數(shù)據(jù)的過程，在智能控制中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為測(cè)控系統(tǒng)不可缺少的部分,數(shù)據(jù)采集的性能特點(diǎn)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)。在采集信號(hào)時(shí)信號(hào)變化往往變化比較大，然而現(xiàn)在的采集系統(tǒng)的放大增益固定，造成小信號(hào)采樣無法放大到合適區(qū)間。因此需要一種具有預(yù)測(cè)功能的電路系統(tǒng)，對(duì)信號(hào)所在區(qū)間進(jìn)行初步預(yù)測(cè)然后反饋給信號(hào)增益電路，已達(dá)到合適的信號(hào)放大倍數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種在信號(hào)初調(diào)階段預(yù)測(cè)信號(hào)所在區(qū)間的單片機(jī)預(yù)測(cè)控制電路。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種單片機(jī)預(yù)測(cè)控制電路，其特征是：包括預(yù)測(cè)電路和CPU電路，所述預(yù)測(cè)電路包括電控變換運(yùn)放電路和四級(jí)比較電路，所述電控變換運(yùn)放電路包括電子開關(guān)U16A和U16C，電子開關(guān)U16A和U16C連接所述四級(jí)比較電路，四級(jí)比較電路還包括預(yù)設(shè)窗口，所述四級(jí)比較電路輸出端連接CPU電路，所述預(yù)設(shè)窗口為+5V和-5V的基準(zhǔn)電壓。

優(yōu)選地，所述CPU電路包括單片機(jī)U4，型號(hào)為STM32。

優(yōu)選地，所述電控變換運(yùn)放電路還包括放大器*1D、*2A，所述比較電路包括放大器*1A、*1B、*2B和*2C，所述預(yù)測(cè)電路還包括電阻網(wǎng)絡(luò)R30～R36、R39、 R40、R42、R43、R47、R48、R50、R52、R54、R56、R59和R62，反相器U13A、U13B和門電路U14A、U14B。

優(yōu)選地，所述放大器*1D、*2A、*1A、*1B、*2B和*2C均為L(zhǎng)M324，所述反相器U13A、U13B為74F04，所述門電路U14A、U14B為74LS09。

優(yōu)選地，所述電阻R32的一端連接輸入信號(hào)，電阻R32的另一端分別連接電阻R31、R39、R50和R56的一端以及放大器*2A的1管腳，電阻R36的一端連接輸入信號(hào)，另一端連接電子開關(guān)U16A的2管腳，電子開關(guān)U16A的1管腳分別連接電阻R23、R35、R48和R54的一端，放大器*1D的14管腳和電子開關(guān)U16C 的3管腳，放大器*1D的13管腳連接電阻R42的一端，12管腳通過電阻R46接地，電阻R42的另一端連接輸入信號(hào)，電子開關(guān)U16C的4管腳連接放大器*2A 的2管腳，放大器*2A的1、3管腳均分別連接電阻R31、R39、R50和R56的一端，電阻R34、R52的一端均連接+5V電壓，電阻R40、R59的一端均連接-5V電壓，放大器*1A的3管腳分別連接電阻R31、R33和R34的另一端和電阻R30的一端，2管腳與放大器*1B的6管腳連接，放大器*1A的1管腳分別連接電阻R30 的另一端和反相器U13A的1管腳，放大器*1B的5管腳分別連接電阻R35、R39 和R40的另一端以及電阻R43的一端，電阻R43的另一端分別連接放大器*1B的 7管腳和門電路U14A的2管腳，門電路U14A的1管腳連接放大器*1A的2管腳，放大器*2B的5管腳分別連接電阻R48、R50和R52的另一端以及電阻R47的一端，6管腳連接放大器*2C的9管腳，放大器*2B的7管腳分別連接電阻R47的另一端和門電路U14B的4管腳，放大器*2C的10管腳分別連接電阻R54、R56、 R59的另一端以及電阻R62的一端，8管腳分別連接電阻R62的另一端和反相器 U13B的3管腳，U13B的4管腳連接門電路U14B的5管腳，電子開關(guān)U16A的13 管腳、U16C的5管腳、門電路U14A的3管腳和門電路U14B的6管腳分別連接單片機(jī)U4的9、10、11和24管腳。

優(yōu)選地，所述單片機(jī)U4的5、6管腳連接晶振電路，60、7管腳連接電阻R11、 R13和電感C26組成的濾波電路,1、32、48、64、19和13管腳均接3.3V電壓，所述晶振電路包括電阻R8、晶振Y1、電容C21和電容C25，電容C21的一端接地，另一端分別連接晶振Y1、電阻R8的一端和單片機(jī)U4的5管腳，電容C25的一端接地，另一端分別連接晶振Y1、電阻R8的另一端和單片機(jī)U4的6管腳，電阻R11的一端連接3.3V電壓，另一端分別連接電阻R13的一端和單片機(jī)U4的60管腳，單片機(jī)U4 的7管腳通過電容C26接地，電阻R13的另一端接地，28管腳通過電阻R38接地， 31、47、63、18和12管腳均接地。

優(yōu)選地，所述電子開關(guān)U16A和U16C為4066電子開關(guān)。

本實(shí)用新型的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的預(yù)測(cè)電路通過四級(jí)比較電路將輸入信號(hào)的范圍與預(yù)設(shè)窗口進(jìn)行比較，得出比較結(jié)果電平，將結(jié)果發(fā)送給CPU電路進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷；CPU電路通過對(duì)比較結(jié)果的預(yù)測(cè)判斷，調(diào)整前級(jí)的信號(hào)調(diào)節(jié)放大電路等，及時(shí)達(dá)到良好的效果。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型所述預(yù)測(cè)電路的電路圖；

圖3是本實(shí)用新型所述單片機(jī)的電路圖。

具體實(shí)施方式

為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過具體實(shí)施方式，并結(jié)合其附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。

如圖1-3所示，本實(shí)用新型的一種單片機(jī)預(yù)測(cè)控制電路，它包括預(yù)測(cè)電路和CPU電路，所述預(yù)測(cè)電路包括電控變換運(yùn)放電路和四級(jí)比較電路，所述電控變換運(yùn)放電路包括電子開關(guān)U16A和U16C，輸入信號(hào)經(jīng)過電控變換運(yùn)放電路，通過電子開關(guān)的選通，將信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的比較電路，比較電路將輸入的信號(hào)與預(yù)設(shè)窗口進(jìn)行比較，得出比較結(jié)果電平，將比較結(jié)果電平發(fā)送給CPU電路，CPU 電路對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷，所述預(yù)設(shè)窗口為+5V和-5V的基準(zhǔn)電壓。所述CPU電路包括單片機(jī)U4，型號(hào)為STM32。

優(yōu)選地，所述電控變換運(yùn)放電路還包括放大器*1D、*2A，所述比較電路包括放大器*1A、*1B、*2B和*2C，所述預(yù)測(cè)電路還包括電阻網(wǎng)絡(luò)R30～R36、R39、 R40、R42、R43、R46、R47、R48、R50、R52、R54、R56、R59和R62，反相器U13A、 U13B和門電路U14A、U14B。所述電阻R30、R31、R33～R35、R39、R40、R42、R43、 R47、R48、R50、R52、R54、R56、R59和R62的電阻值均為1.5Ω，電阻R32為 750Ω，電阻R36為7.5KΩ，電阻R46為1KΩ。所述電控變換運(yùn)放電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行分布處理，當(dāng)U16A打開，U16C關(guān)閉時(shí)，實(shí)現(xiàn)2倍放大電路，當(dāng)U16A關(guān)閉， U16C打開時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)變化率放大電路。

所述放大器*1D、*2A、*1A、*1B、*2B和*2C均為L(zhǎng)M324，所述反相器U13A、 U13B為74F04，所述門電路U14A、U14B為74LS09。

采用四級(jí)不同比較關(guān)系電路，將信號(hào)與設(shè)窗口進(jìn)行比較(基準(zhǔn)電壓±5V)，得出相應(yīng)的比較區(qū)間，輸出相應(yīng)電平給反相器U13A、U13B和門電路U14A、U14B，最終得出相應(yīng)電平輸入單片機(jī)U4，輸入給單片機(jī)U4的電平有四種情況，分別為： MCU3端低電平，MCU4端低電平；MCU3端低電平，MCU4端高電平；MCU3端高電平，MCU4端低電平；MCU3端高電平，MCU4端高電平。

所述電阻R32的一端連接輸入信號(hào)，電阻R32的另一端分別連接電阻R31、 R39、R50和R56的一端以及放大器*2A的1管腳，電阻R36的一端連接輸入信號(hào)，另一端連接電子開關(guān)U16A的2管腳，電子開關(guān)U16A的1管腳分別連接電阻R23、R35、R48和R54的一端，放大器*1D的14管腳和電子開關(guān)U16C的3管腳，放大器*1D 的13管腳連接電阻R42的一端，12管腳通過電阻R46接地，電阻R42的另一端連接輸入信號(hào)，電子開關(guān)U16C的4管腳連接放大器*2A的2管腳，放大器*2A的1、3管腳均分別連接電阻R31、R39、R50和R56的一端，電阻R34、R52的一端均連接+5V 電壓，電阻R40、R59的一端均連接-5V電壓，放大器*1A的3管腳分別連接電阻R31、 R33和R34的另一端和電阻R30的一端，2管腳與放大器*1B的6管腳連接，放大器 *1A的1管腳分別連接電阻R30的另一端和反相器U13A的1管腳，放大器*1B的5管腳分別連接電阻R35、R39和R40的另一端以及電阻R43的一端，電阻R43的另一端分別連接放大器*1B的7管腳和門電路U14A的2管腳，門電路U14A的1管腳連接放大器*1A的2管腳，放大器*2B的5管腳分別連接電阻R48、R50和R52的另一端以及電阻R47的一端，6管腳連接放大器*2C的9管腳，放大器*2B的7管腳分別連接電阻R47的另一端和門電路U14B的4管腳，放大器*2C的10管腳分別連接電阻R54、 R56、R59的另一端以及電阻R62的一端，8管腳分別連接電阻R62的另一端和反相器U13B的3管腳，U13B的4管腳連接門電路U14B的5管腳，電子開關(guān)U16A的13管腳、 U16C的5管腳、門電路U14A的3管腳和門電路U14B的6管腳分別連接單片機(jī)U4的9、 10、11和24管腳；

所述單片機(jī)U4的5、6管腳連接晶振電路，60、7管腳連接電阻R11、R13 和電感C26組成的濾波電路,1、32、48、64、19和13管腳均接3.3V電壓，所述晶振電路包括電阻R8，晶振Y1，電容C21、C25，電容C21的一端接地，另一端分別連接晶振Y1、電阻R8的一端和單片機(jī)U4的5管腳，電容C25的一端接地，另一端分別連接晶振Y1、電阻R8的另一端和單片機(jī)U4的6管腳，電阻R11 的一端連接3.3V電壓，另一端分別連接電阻R13的一端和單片機(jī)U4的60管腳，單片機(jī)U4的7管腳通過電容C26接地，電阻R13的另一端接地，28管腳通過電阻R38接地，31、47、63、18和12管腳均接地。

優(yōu)選地，所述電子開關(guān)U16A和U16C為4066電子開關(guān)。

以上所述只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也被視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。