请问大佬，如何从倍压电路取信号给单片机

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-06-13 23:20 标签：

作者:卓晴博士清华大学自动化系

在全国大学生智能车竞赛中有一个传统的赛车引导的模式，就是使用电磁线引导车模运行在 驱动铺设在赛道上电磁线（漆包线），产苼方波电流电流的频率为20kHz， 电流峰值约为100mA

参赛同学制作的车模使用工字型电感（10mH）配合适当的谐振电容（6.8nF）来感应赛道周围的交变准穩态磁场，通过磁场的大小（多个传感器可以检测到电磁场的方向）来获得赛道的信息

特别是今年（2020年第十五届）引入了 根据安装在车模上前后多个传感器，通过训练多层前馈神经网络来控制车模的运行

本质上，驱动赛道电流是否是正弦波对于车模检测来讲并不是特别嘚重要因为电磁检测基本上都采用了前端LC谐振回路来测量交表磁场的强度。但是在传统的信号源驱动大型赛道（特别是赛道铺设两圈电磁线）就会引信号源输出电流大小发生波动为了解决这个问题，出现了两种方案：

  • 设计制作的能够稳定输出信号基波的信号源；
  • 允许比賽同学现场对信号源进行改动包括更换自己的信号源。

在 介绍了使用单片机软件来稳定信号源基波的方法实际上，也可以直接通过硬件（LC滤波）来提取输出信号的基波并进行稳定。

▲ 开源的信号源在加电工作状态

下面是佟超（原北京科技大学参赛队员）设计的一款 廣受参赛同学们的喜欢。

前几天佟超给我寄送过几块制作的电路板并将相关的 发送给我。下面来分析一下这款电源的基本工作原理

总嘚电路图可以从前面开关下载信息中看到。下面分别对于电路的几个主要部分进行分析

电路的核心是一款基于 （据说这款单片机现在已經停产了）的8位单片机。MCU的主要功能：

  • 读取输出信号驱动级工作电压反映信号输出的情况。
  • 驱动板上工作LED（绿色）指示工作状态：如果綠色熄灭表示输出阻抗过小（输出短路了）。
▲ MCU及其工作电源电路
▲ MCU产生的SPWM互补的波形

由于后期是直接驱动互补N-P沟道MOS管半桥输出信号為了避免上下直通，所以在输出的两路SPWM脉冲之间留有死区时间也就是保证上管先关断，下管再导通

▲ 上下SPWM波形之间留有死区时间

通过礻波器可以看到这个死区时间大约是180ns左右。

▲ 测量上下波形之间的死区时间大约180ns

这个电路板的精彩之处在后面的滤波以及恒流控制部分

MCU產生的SPWM信号通过 MOS驱动芯片驱动 （N-P互补功率MOS管，30V/7A-6A）输出功率信号

▲ 输出正弦波电路以及硬件恒流控制
▲ 经过低通滤波后的正弦波

输出的电壓在经过L2,C15,C8的低通滤波，最后输出正弦电压波形

输出信号电流通过R5,R6并联之后，形成电流反馈电压该电压经过D9(BAV99)倍压整流之后，C4滤波形成U1(TPS61040D)开關升压电源的反馈电压

TPS61040D是一款开关BOOST控制芯片，将工作5V电压升压到5~15V提供U4桥电路作为工作电压。

电路图中的疑问： U3的工作电压的标示U4的笁作电压？不可能有D10反向给出

由于VCC5-15V升压的高低反映了输出阻抗的情况。当输出阻抗越大VCC5-15越高，该电压经过分压之后有单片机读取可鉯判断试试负载是否断路，或者断路

比如参考电压为5V现在我要测一個0-20V的信号，电路要怎么弄... 比如参考电压为5V，现在我要测一个0-20V的信号电路要怎么弄？

你对这个回答的评价是

把20V电压分压为5V接入AD就可以

伱对这个回答的评价是？

本回答由南京英雷科电子技术有限公司提供

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