可配置PWM发生器的制作方法

文档编号:14478129
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及一种可灵活配置周期和占空比的PWM信号发生器,用于仿真空调控制器对负载(如步进电机、鼓风机等空调子零件)工作的控制。



背景技术:

仿真汽车空调控制器的可配置PWM发生器可通过人机交互界面(配置键和LCD显示屏),灵活配置产生需要的周期和占空比的PWM控制信号。

各种车型需求的空调系统各异,导致作为核心零件的空调控制器需要产生不同周期和占空比的PWM控制信号,控制相应的各类不同的电机、鼓风机和压缩机等空调子零件,实现空调系统的功能性、舒适性和经济性。

因此,仿真汽车空调控制器的可配置PWM发生器在汽车空调控制器开发设计前,可对相应空调子零件进行初步仿真控制实验,从而尽早获取合适的周期和占空比参数和控制方法,达到最佳器件选型、缩短开发设计周期,降低成本的目的。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本实用新型旨在提供一种能够灵活配置产生需要的周期和占空比的PWM信号发生器,进一步地旨在提供一种在汽车设计开发过程中仿真汽车空调控制器的可配置PWM发生器,能够直接灵活调试使用PWM控制的负载,获取需要的控制参数。

本实用新型的一方面的可配置PWM发生器,其特征在于,具备:

电源模块,向PWM发生器的各部分提供工作电源;

高边驱动电路,设置于电源和负载之间,用于驱动高边负载;

低边驱动电路,设置于负载和接地之间,用于驱动低边负载;

切换开关,切换来自的所述电源模块的电压并提供给所述高边驱动器和所述低边驱动电路;

配置输入按键,用于设置PWM控制信号的配置并提供给下述的微控制器进行输入;

微控制器,根据来自所述输入模块的输入产生PWM控制信号并提供给所述高边驱动器和所述低边驱动电路;以及

时钟电路,用于向所述微控制器提供时钟信号。

可选地,进一步具备:

显示装置,用于显示PWM控制信号的配置。

可选地,所述配置输入按键用于输入希望产生的PWM控制信号的PWM通道数、PWM周期以及PWM占空比。

可选地,所述配置输入按键具备:

通道设定模块,用于设定PWM控制信号的PWM通道数;

周期设定模块,用于设定PWM控制信号的PWM周期;以及

占空比设定模块,用于设定PWM控制信号的PWM占空比。

可选地,进一步具备:

所述显示装置具备:

设定通道显示模块,用于显示PWM控制信号的PWM通道数;

周期显示模块,用于显示PWM控制信号的PWM周期;以及

占空比显示模块,用于显示PWM控制信号的PWM占空比。

可选地,所述高边驱动器和所述低边驱动电路输出互补的PWM控制信号。

可选地,所述电源模块用于向PWM发生器的各部分提供5V电压和12V电压,所述切换开关用于切换5V电压和12V电压。

可选地,进一步具备:

运行按键,用于使得所述微控制器的PWM通道开始输出。

可选地,所述微控制器具备:

周期分段模块,用于配置时钟实现1-10 、10-100、100-1K、1K-10K和10K-100K;

PWM通道时钟配置模块,用于配置PWM通道时钟为1K、10K、100K、1M和10M;

PMW通道周期计数器,用于对PMW通道数进行计数;以及

PWM通道占空比计数器,用于设定占空比计数器值。

本实用新型的一方面的用于仿真汽车空调控制器具备上述任意一一方面的可配置PWM发生器。

本实用新型的可配置PWM发生器具备下述特点:每通道可独立配置,宽动态范围的PWM周期(1-100)K,占空比(1-99)%可配;PWM极性和对齐方式可配;高、低边PWM信号输出;输出电压在5V和12V之间可切换;采用16位汽车级微控制器,C代码移植性和复用率高;能够输出高、低边输出互补PWM控制信号。

附图说明

图1是表示本实用新型一实施方式的可配置PWM发生器的电路构造图。

图2是配置输入按键500的构造示意图。

图3是显示装置800的构造示意图。

图4是微控制器600的构造示意图。

图5是表示本实用新型的可配置PWM发生的工作过程示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本实用新型的多个实施例中的一些,旨在提供对本实用新型的基本了解。并不旨在确认本实用新型的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

图1是表示本实用新型一实施方式的可配置PWM发生器的电路构造图。

如图1所示,本实用新型一实施方式的可配置PWM发生器具备:

电源模块100,向PWM发生器的各部分提供工作电源;

高边驱动电路200,设置于电源和负载之间,用于驱动高边负载;

低边驱动电路300,设置于负载和接地之间,用于驱动低边负载;

切换开关400,切换来自的电源模块100的电压并提供给高边驱动器200和低边驱动电路300;

配置输入按键500,用于设置PWM控制信号的配置并提供给微控制器进行输入;

微控制器600,根据来自所述输入模块的输入产生PWM控制信号并提供给所述高边驱动器和所述低边驱动电路,作为一个实施方式采用16位汽车级微控制器;

时钟电路700,用于向所述微控制器提供时钟信号;以及

显示装置800,用于显示PWM控制信号的配置。

除了以上构成部件,进一步作为可选方式,还能够时钟运行开始按键(图1中未图示),用于使得微控制器600开始输出PWM通道。

电源模块100用于向PWM发生器的各部分提供工作电压,例如,在本实施方式中,提供5V电压和12V电压,切换开关400用于切换由电压模块100提供的5V电压和12V电压并提供给高边驱动电路200和低边驱动电路300。

高边驱动电路200是指电路位于电源和负载之间,低边驱动电路300是指电路位于负载和接地之间。高边驱动电路200和低边驱动电路300的驱动芯片供电和功率参数相同。由来自微控制器600的统一个控制信号来控制,分别输出需要的高边、低边信号,即,从高边驱动电路200输出高边PWM,从低边驱动电路300输出低边PWM,并且,高边驱动电路200和低边驱动电路300输出互补的PWM控制信号。

在本实施方式中,配置输入按键500用于输入希望产生的PWM控制信号的PWM通道数、PWM周期以及PWM占空比。

图2是配置输入按键500的构造示意图。

如图2所示,具体地,配置输入按键500具备:通道设定模块510,用于设定PWM控制信号的PWM通道数;周期设定模块520,用于设定PWM控制信号的PWM周期;以及占空比设定模块530,用于设定PWM控制信号的PWM占空比。

图3是显示装置800的构造示意图。

如图3所示,显示装置800具备:设定通道显示模块810,用于显示PWM控制信号的PWM通道数;周期显示模块820,用于显示PWM控制信号的PWM周期;以及占空比显示模块830,用于显示PWM控制信号的PWM占空比。

图4是微控制器600的构造示意图。

如图4所示,微控制器600具备:周期分段模块610,用于配置时钟实现1-10 、10-100、100-1K、1K-10K和10K-100K;PWM通道时钟配置模块620,用于配置PWM通道时钟为1K、10K、100K、1M和10M;PMW通道周期计数器630,用于对PMW通道数进行计数;以及PWM通道占空比计数器640,用于设定占空比计数器值。

以上对于本实用新型的可配置PWM发生器的电路构造进行了说明。接着,可配置PWM发生器的工作过程进行说明。

图5是表示本实用新型的可配置PWM发生的工作过程示意图。

如图5所示,本实用新型的可配置PWM发生的工作过程如下所述:

设备上电后,进行时钟、PWM通道、显示装置、按键等系统内、外设初始化;

查询是否存在配置输入,如无配置输入则显示设备当前状态信息和输入提示信息,否则判断为有配置信息输入;

利用配置输入按键500实现配置输入:当配置输入按键500被按下一次时通过增加和减少按键设定需要的PWM通道,也可以是看作利用通道设定模块510进行PWM通道设定,同时利用通道显示模块810显示通道数变化;当配置按键按下两次时,通过增加和减少按键设定需要的PWM周期,也可以是看作利用周期设定模块520进行PWM通道设定,同时利用周期显示模块820显示周期数变化;当配置按键按下三次时,通过增加和减少按键设定需要的PWM占空比,也可以是看作利用占空比设定模块530设定需要的PWM占空比,同时利用占空比显示模块830显示周期数变化;

当运行按键按下时,微控制器600的PWM通道输出。如通道、周期和占空比任一值未设,则按照系统初始化默认值输出,同时显示装置800显示微控制器600的PWM通道当前运行的通道、周期和占空比值;如通道、周期和占空比任一值设定,则利用周期分段模块610配置时钟实现1-10 、10-100、100-1K、1K-10K和10K-100K PWM信号的周期计数后,再利用PWM通道时钟配置模块620、PMW通道周期计数器630、PWM通道占空比计数器640,输出设定通道的PWM信号。例如,使用16位周期和PWM通道占空比计数器640,使用周期分段模块610配置时钟实现1-10 、10-100、100-1K、1K-10K和10K-100K PWM信号的周期计数。

本实用新型的可配置PWM发生器具备下述特点:每通道可独立配置,宽动态范围的PWM周期(1-100)K,占空比(1-99)%可配;PWM极性和对齐方式可配;高、低边PWM信号输出;输出电压在5V和12V之间可切换;采用16位汽车级微控制器,C代码移植性和复用率高;能够输出高、低边输出互补PWM控制信号。

本实用新型的可配置PWM发生器能够应用于仿真汽车空调控制器。

以上例子主要说明了本实用新型的可配置PWM发生器。尽管只对其中一些本实用新型的具体实施方式进行了描述,但是本领域普通技术人员应当了解,本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此,所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的,在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下,本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。

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