便携式红外遥控脉冲信号发生器及脉宽校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子电路及脉冲信号产生技术，具体涉及一种便携式红外遥控脉冲信 号发生器及脉宽校正方法。
【背景技术】
[0002] 脉冲信号发生器是信号发生器的一种，按照信号源的不同可以分为混和信号源和 逻辑信号源两种。其中混和信号源主要输出模拟波形;逻辑信号源输出数字波形。混和信号 源又可分为函数信号发生器和任意波形发生器，其中函数信号发生器输出标准波形，如正 弦波、方波等，任意波形发生器输出用户自定义的任意波形;逻辑信号发生器又可分为脉冲 信号发生器和码型发生器，其中脉冲信号发生器驱动较少个数的方波或脉冲波输出，码型 发生器生成许多通道的数字码型。
[0003] 现有的脉冲信号发生器功能丰富，然而大都电路复杂，体积庞大，价格昂贵。不适 用于一些功能要求简单，然而对设备成本、体积及能耗要求严格的应用场合。此外，针对工 业现场、科学实验中的危险、恶劣环境，更需要脉冲发生器具有远程遥控的功能，以保护人 员安全。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种便携式红外遥控脉冲信号发生器及脉宽校正方法，以 克服现有技术中的问题，本发明体积小巧，操作简便，成本低，并且抗干扰能力强，工作稳 定、可靠。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 便携式红外遥控脉冲信号发生器，包括：
[0007]遥控模块：包括用于发射控制信号的遥控器以及用于接收控制信号的遥控接收 头；
[0008] 主控芯片:根据遥控接收头接收的控制信号，控制电路脉冲的产生并测量其脉冲 宽度，所述的主控芯片为STM32F103RCT6;
[0009] 电源模块:用于为主控芯片提供工作电压；
[0010] 脉冲输出模块：用于将主控芯片产生的脉冲信号输出，所述的脉冲输出模块包括 通道控制开关及输出端子，主控芯片内的GPI0接口 A0与通道控制开关的输入端相连接，通 道控制开关的一个输出端与主控芯片的GPI0接口 B0相连接，另一个输出端与输出端子相连 接；
[0011] 显示模块：用于显示脉冲输出模块输出的脉冲信号的幅值，脉冲宽度及脉冲持续 时间。
[0012] 进一步地，所述的遥控模块为红外遥控模块，遥控器为红外遥控器，遥控接收头为 红外接收传感器HS0038;其中，红外遥控器上设有0~9共十个用于输入脉冲值的数字输入 键、用于选择脉冲信号延迟的时间单位的毫秒切换键和微秒切换键、用于删除误输数字的 删除键、用于触发控制信号的脉冲触发键以及用于防止遥控器误操作的误操作保护键。
[0013]进一步地，所述的主控芯片、遥控接收头、电源模块、脉冲输出模块均设置在一块 PCB电路板上。
[0014] 进一步地，PCB电路板上设有用于连接显示模块的0LED-IXD公用接口、用于为主控 芯片下载控制程序的JTAG/SWD调试口以及用于保存主控芯片数据的EEPR0M存储器，所述的 0LED-LCD公用接口和JTAG/SWD调试口以及EEPR0M存储器均与主控芯片相连接。
[0015]进一步地，所述的电源模块包括用于连接供电装置的USB或DC电源接口，用于将供 电装置的供电电压转换为主控芯片所需电压的电源芯片，用于控制PCB电路板供电或断电 的电源开关。
[0016]进一步地，所述的电源模块还包括用于显示PCB电路板供电或断电状态的LED电源 指示灯、一个用于指示脉冲出发状态的LED脉冲指示灯以及一个用于检测主控芯片是否正 常运行的LED工作指示灯。
[0017] 进一步地，所述的显示模块为IXD或0LED显示屏。
[0018] 一种使用上述便携式红外遥控脉冲信号发生器进行脉宽校正的方法，包括以下步 骤：
[0019] 步骤1:主控芯片将GPI0接口 A0置为低电平，调整通道控制开关，使GPI0接口 A0与 B0相连接；
[0020] 步骤2:主控芯片根据遥控器输入的脉冲信号宽度tw，计算得到其中定时器的初始 延时值Do;
[0021] 步骤3:主控芯片将GPI0接口 A0置为高电平，启动脉宽测量程序，测量B0接口上的 脉冲信号宽度tw_reai;同时启动定时器，向其寄存器内载入Do并等待，定时器在每一个时钟 周期到来时，自动将Do减1;
[0022]步骤4:主控芯片在Do变为0的时刻，将GPI0接口 A0置为低电平，完成脉冲信号的输 出及脉宽测量；
[0023] 步骤5:主控芯片将^与"^^进行对比，根据两者之间的偏差计算修正延时值Di;
[0024]步骤6:调整通道切换开关，将A0接口连接至输出端子上，完成输出信号脉宽的校 正。
[0025]进一步地，所述的低电平为0V，高电平为3.3V。
[0026] 进一步地，步骤2中初始延时值Do的计算公式如下：
[0027] Do = fsYS X tw+8
[0028] 式中，fsys为时钟频率，单位为MHz; tw为遥控器输入的脉冲信号宽度，单位为ys;
[0029] 步骤5中修正延时值以的计算公式如下：
[0030] Dl = D〇+fsYS X ( tw_tw-real ) + 8
[0031] 式中，tw+real为B0接口上的脉冲信号宽度，单位为ys。
[0032] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0033]本发明通过遥控器发射控制信号，由遥控接收头接收控制信号，主控芯片根据接 收到的控制信号控制电路脉冲的产生，脉冲输出模块将主控芯片产生的脉冲信号输出，并 在显示模块上显示脉冲信号的幅值、脉冲宽度以脉冲持续时间信息，整个过程中采用电源 模块为主控芯片提供工作电压，本发明的主控芯片采用STM32F103RCT6,该芯片价格便宜， 功能强大，能满足便携式红外遥控脉冲信号发生器的需求，另外本发明体积小巧，操作简 便，成本低，并且抗干扰能力强，工作稳定、可靠。
[0034] 进一步地，主控芯片、遥控接收头、电源模块、脉冲输出模块以及显示模块均设置 在同一块PCB电路板上，所用元件均为贴片器件，体积小巧，便于携带。
[0035] 进一步地，本发明采用红外遥控技术，红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具 有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，本发明的红外遥控器 上按键丰富，操作简单、快捷。
[0036]进一步地，本发明的电源模块可以使用USB接口供电，可以通过任一具有USB或DC 接口的供电设备提供电源，例如移动电源、电脑、手机充电器等，无需使用专用电源，使设备 使用更加方便。
[0037]针对该脉冲信号发生器，本发明的脉冲矫正方法是首先通过切换通道控制开关， 将A0接口与B0接口相连，然后通过遥控器输入的脉冲信号宽度计算得到定时器的初始延时 值，接着启动脉宽测量程序并同时启动初始延时值的定时器，每个时钟周期到来后，定时器 自动减1，当定时器值为〇时，完成脉冲信号输出和脉宽测量，然后主控芯片对两者的时间进 行比对，根据两者之间的偏差计算修正延时值，最后通过切换通道控制开关，将A0接口与外 部输出端子相连，输出脉冲信号。本发明通过接口切换，先由频率高达72MHz主控芯片快速 的完成内部脉宽校正，然后再切换接口，将脉冲信号输出，校正时间短且精度高。本发明的 脉冲校正方法能够消除因硬件电路延迟、软件冗余代码等带来的脉宽误差，提高发生器输 出信号的脉宽精度。
【附图说明】
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