一种基于STM32的PWM脉宽采集装置的制作方法

本实用新型涉及脉宽采集技术领域，具体涉及一种基于stm32的pwm脉宽采集装置。

背景技术：

pwm(plusewidthmodulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛用于测量，温度控制，功率控制与变换等许多领域。在许多领域需要对输出的pwm波形进行采集，以便得到pwm波形的频率和占空比。在无人机控制领域，需要时实的对无人机发动机的转速进行检测，得到速度反馈，以便飞控对无人机进行闭环控制。传统的脉宽采集方式，速度较慢，无法实现对多路脉宽同时采集，且对于高频率脉宽的采集表现不佳。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，解决了现有技术中存在的脉宽和频率采集过程中，无法同时对多路进行采集的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，包括32位微控制器，32位微控制器的电源接口通过解压芯片(稳压芯片)连接有电源，32位微控制器通过定时器接口连接有电平转换芯片，电平转换芯片通过db62接口连接有pwm脉冲，32位微控制器通过uart接口连接有串行接口(db9接口),uart接口通过串口转网口连接网口，32位微控制器通过jtag接口连接有jlink仿真器。

32位微控制器通过uart接口连接有串行接口(db9接口)。

32位微控制器与以太网接口之间通过ch9121将采集到的pwm脉宽和频率转化成网络数据。

32位微控制器具体为stm32f103zgt6。

串行接口可以输出每路pwm脉冲的脉宽和频率(由脉宽和频率信息构成的数据帧至上位机)。

稳压芯片设置有两个。

本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

本实用新型一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，能够采集多达32路的pwm波形的频率和脉宽；具有快速的pwm脉宽采集能力；能够采集较高频率的pwm脉宽。可采集频率高达1mhz的pwm脉冲；具有多达32路的pwm脉宽采集功能。

附图说明

图1为本实用新型一种基于stm32的pwm脉宽采集装置的结构原理框图

图2为本实用新型一种基于stm32的pwm脉宽采集装置的电平转换原理图；

图3为本实用新型一种基于stm32的pwm脉宽采集装置的电压转换原理图；

图4为本实用新型一种基于stm32的pwm脉宽采集装置串口转网口部分原理图。

图中，1.32位微控制器，2.电源，3.电平转换芯片，4pwm脉冲，5.uart接口，6.串行接口，7.以太网接口，8.jlink仿真器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰易懂，以下结合附图及实施案例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅用以解释本实用新型，并不是限定本实用新型。

一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，如图1所示，包括32位微控制器1，32位微控制器1的电源接口通过解压芯片(稳压芯片)连接有电源2，32位微控制器1通过定时器接口连接有电平转换芯片3，电平转换原理图如图2所示，电平转换芯片3通过db62接口4连接有pwm脉冲，32位微控制器1通过uart接口5连接有串行接口6,uart接口5通过串口转网口连接网口，串口转网口原理图如图4所示，32位微控制器1通过jtag接口连接有jlink仿真器。

32位微控制器1通过uart接口连接有串行接口7。

32位微控制器1与以太网接口6之间通过ch9121将采集到的pwm脉宽和频率转化成网络数据。

32位微控制器1具体为stm32f103zgt6。

串行接口7可以输出每路pwm脉冲的脉宽和频率。

稳压芯片设置有两个，电压转换原理图如图3所示。

本实用新型的工作原理为：

a)系统通过12v电源供电，经稳压芯片后产生3.3v和5v电压给单片机，电平转换芯片，串口转网口芯片供电。

b)32路pwm脉冲(5v)经过电平转换芯片后转换为3.3v的pwm脉冲送入单片机的定时器中。

c)经单片机转换后，将相应通道的pwm脉冲的频率，占空比转换为串行数据，一路由串行接口输出，另一路经过串口转网口芯片后将串行数据转换为网络数据，由网口输出。

本方案利用了定时器的输入捕获通道来捕获pwm的上升沿和下降沿，每当有上升沿/下降沿到来时，就会触发定时器捕获中断。利用上升沿中断和下降沿中断之间的时间间隔就能够得到pwm波形的占空比。利用两个下降沿中断之间的时间间隔就能得到pwm波形的频率。

技术特征：

1.一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，其特征在于，包括32位微控制器(1)，32位微控制器(1)的电源接口通过解压芯片连接有电源(2)，32位微控制器(1)通过定时器接口连接有电平转换芯片(3)，电平转换芯片(3)通过db62接口连接有pwm脉冲(4)，32位微控制器(1)通过uart接口(5)连接有串行接口(6),32位微控制器(1)通过jtag接口连接有jlink仿真器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，其特征在于，所述uart接口(5)通过串口转网口芯片连接网口。

3.根据权利要求1所述的一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，其特征在于，所述32位微控制器(1)与以太网接口(7)之间通过ch9121将采集到的pwm脉宽和频率转化成网络数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，其特征在于，所述32位微控制器(1)具体为stm32f103zgt6。

5.根据权利要求1所述的一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，其特征在于，所述串行接口(6)可以输出每路pwm脉冲的脉宽和频率。

6.根据权利要求1所述的一种基于stm32的pwm脉宽采集装置，其特征在于，所述解压芯片设置有两个。

技术总结
本实用新型公开了一种基于STM32的PWM脉宽采集装置，包括32位微控制器，32位微控制器的电源接口连接有电源，32位微控制器通过定时器接口连接有电平转换单元，电平转换单元通过DB62接口连接有PWM脉冲，32位微控制器通过UART接口连接有以太网接口；能够采集多达32路的PWM波形的频率和脉宽；具有快速的PWM脉宽采集能力；能够采集较高频率的PWM脉宽。可采集频率高达1MHz的PWM脉冲；具有多达32路的PWM脉宽采集功能。

技术研发人员：王皓楠;王旭锴;王成林
受保护的技术使用者：西安羚控电子科技有限公司
技术研发日：2020.10.22
技术公布日：2021.08.03