[發明專利]一種控制器芯片及其應用方法

在審

• 申請號: 202110340673.1
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113093598A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 文建波;廖紀友
• 申請（專利權）人: 嘉興技領信息技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京沃知思真知識產權代理有限公司 11942
• 代理人: 王妮

本發明公開了一種控制器芯片及其應用方法，中央處理器、flash存儲器和靜態隨機存儲器，所述中央處理器、flash存儲器和靜態隨機存儲器的一端分別與數據總線連接，所述中央處理器通過數據總線連接有模數轉換器和串行收發單元；所述模數轉換器用于采集系統控制器的電壓和電流信號，并將采集到的模擬信號轉換成數字信號后，發送給中央處理器判斷處理，所述中央處理器的一端通過數據總線連接有CMP模擬比較器和定時器；通過增加信號的采集精度和采集時間，解決了現有門極驅動單元產品設計電路復雜，過流或者過載保護不夠快速的問題，有效增加了電路驅動的一致性并降低了故障率，同時，通過簡化電路有效降低了所驅動設備的制造成本。

技術領域

本發明涉及健身器材技術領域，特別是涉及一種控制器芯片及其應用方法。

背景技術

跑步機是家庭及健身房常備的健身器材。跑步機分為機械式跑步機和電動跑步機。機械型跑步機是一種主動式的跑步方式，跑步的快慢由自己掌握，使用者可根據自身狀況進行散步、慢跑或快跑。電動跑步機是一種被動式的跑步方式，根據自身體能首先設定跑步速度，強行訓練者按此速度進行跑步。

然而，目前市場上的健身器材大多通過通用的MCU配合PWM驅動電路。這種控制方式的電路復雜，一致性差，且電路采集的信號精度不夠高，保護速度不夠快，進一步導致電路故障率高，為此，提出一種控制器芯片及其應用方法。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種控制器芯片及其應用方法，通過主控芯片集成了功率管門極驅動單元，采用芯片內部模擬量信號采樣，增加了信號的采集精度和采集時間，解決了現有門極驅動單元產品設計電路復雜，過流或者過載保護不夠快速的問題，有效增加了電路驅動的一致性并降低了故障率，同時，通過簡化電路有效降低了所驅動設備的制造成本。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種控制器芯片及其應用方法，中央處理器、flash存儲器和靜態隨機存儲器，所述中央處理器與靜態隨機存儲器、flash存儲器通過數據總線連接到芯片的外設單元模數轉換器、串行收發單元、CMP模擬比較器、定時器、GPIO輸入輸出接口、系統控制器、OPA模擬運算放大器、PWM脈寬調制器、同步異步收發器；

所述模數轉換器用于采集電壓和電流信號，并將采集到的模擬信號轉換成數字信號后，發送給中央處理器判斷處理，所述中央處理器的一端通過數據總線連接有CMP模擬比較器和定時器，所述CMP模擬比較器用于模擬電壓對比，緊急關閉PWM信號或主繼電器；

所述GPIO輸入輸出接口用于芯片的邏輯高低電平信號的輸入以及邏輯高低電平輸出信號控制；所述PWM脈寬調制器的一端連接有門極驅動單元；

所述OPA模擬運算放大器用于信號的模擬放大，使放大后的信號達到模數轉換器的轉換條件；所述PWM脈寬調制器用于產生控制的脈寬信號，并對門極驅動單元輸出的電壓和電流進行控制；

所述中央處理器、flash存儲器、靜態隨機存儲器、模數轉換器、串行收發單元、CMP模擬比較器、定時器、GPIO輸入輸出接口、系統控制器、OPA模擬運算放大器、門極驅動單元、PWM脈寬調制器和同步異步收發器組成主控芯片。

作為本發明的一種優選技術方案，所述中央處理器用于核心邏輯運算和數據處理。

作為本發明的一種優選技術方案，所述模數轉換器為12bitADC轉換器。

作為本發明的一種優選技術方案，所述定時器用于系統控制器內部程序運行的時間基準和計時。

作為本發明的一種優選技術方案，所述系統控制器包括M的IMCLK內部時鐘、LVD低電壓檢測單元和IWDT內部看門狗單元，所述IMCLK內部時鐘作為內部主時鐘振蕩單元，用于提供時序信號；所述LVD低電壓檢測單元用于輸入電源低于預設的限定值時，使芯片復位或為程序提供中斷請求，所述IWDT內部看門狗單元檢測主程序的運行狀態，保證程序運行的穩定性。