一种基于微控制器的交流强电低频开关量信号采集方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN110147059A

(43)申请公布日2019.08.20

(21)申请号CN201910436559.1

(22)申请日2019.05.23

(71)申请人深圳市拓联智能信息技术有限公司

地址518000广东省深圳市宝安区西乡街道宝源路1053号资信达大厦502室

(72)发明人夏卫忠欧阳佳伟

(74)专利代理机构深圳市卓科知识产权代理有限公司

代理人邵妍

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于微控制器的交流强电低频

开关量信号采集方法

(57)摘要

本发明公开了一种基于微控制器的

交流强电低频开关量信号采集方法,包括硬

件电路和软件算法处理；硬件电路包括一

个限流电阻R1、一个上拉电阻R2、一个

二极管D1、一个光耦U1、一个滤波电容

C1和一个微控制器(MCU)。本发明提供了

一种交流强电开关量信号的采集方法，该

方法采用硬件电路和软件算法结合实现，

硬件电路少，成本低，软件算法简单，较

容易实现；硬件采用光耦隔离，抗干扰能

力强，采集可靠稳定，应用广泛，适用于

工业上的数据采集系统以及MES系统中的

数据接入部分。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

发明专利申请公布后的驳回

IPC(主分类):G05B19/042专利申发明专利申请公布后

2022-10-11

请号:2019104365591申请公布的驳回

日

权利要求说明书

1.一种基于微控制器的交流强电低频开关量信号采集方法,其特征在于:包括硬件电

路和软件算法处理;硬件电路包括一个限流电阻R1、一个上拉电阻R2、一个二极

管D1、一个光耦U1、一个滤波电容C1和一个微控制器(MCU);

交流强电信号经硬件电路处理后,作为混杂了50Hz工频和有效开关量信号的多频弱

电方波信号输入微控制器MCU_IO口,为了此信号中获取有效的开关量信号,做软件

滤波处理,采用微控制(MCU)的IO输入捕获功能来捕获脉冲(开关量)边沿信号,并滤

波得到有效脉冲(开关)频率,并以此来计数;

软件算法处理的流程如下:

步骤1:设置定时器边沿捕获与TIM时钟分频;

步骤2:启动TIM定时器输入捕获;

步骤3:连续2次捕获上升沿一个脉冲周期;

步骤4:计算脉冲频率frequency;

步骤5:判断脉冲频率frequency是否小于50HZ;frequency小于50HZ则进行下一

步,frequency大于50HZ则返回至步骤3;

步骤6:frequency小于50HZ后所得的脉冲计数加1,并返回至步骤3。

2.根据权利要求1所述的基于微控制器的交流强电低频开关量信号采集方法,其特征

在于:电阻主要用于限流,避免光耦的损坏。

3.根据权利要求1所述的基于微控制器的交流强电低频开关量信号采集方法,其特征

在于:二极管的作用是用来钳位光耦输入级反向电压,避免光耦的损坏。

4.根据权利要求1所述的基于微控制器的交流强电低频开关量信号采集方法,其特征

在于:光耦U1把正弦交流信号转换成低压并可供单片机采集的方波信号,同时又通

过光电转换的方法把前面的输入端信号和后面的采集端信号隔离开来,提高了抗干

扰能力。

5.根据权利要求1所述的基于微控制器的交流强电低频开关量信号采集方法,其特征

在于:上拉电阻R2,光耦转换成的低压方波信号电平取决于上拉电阻R2另一个的

VDD