Filtern Sie den 5-V-Impuls vom Mikroeingang

Wenn Sie die Impulse wirklich per Hardware filtern möchten, ist ein Tiefpassfilter (LPF) definitiv das Richtige für Sie. Es lässt die niedrigen Frequenzen durch und dämpft die höheren Frequenzen. Sie suchen nach DC-Werten, die von Natur aus eine niedrigere Frequenz haben als jede Impulsfolge. Am einfachsten ist es, einen LPF erster Ordnung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu implementieren . Die Grenzfrequenz ist dann

$f_c = \frac{1}{2\pi RC}$

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Die Reaktion wird jedoch ziemlich langsam sein. Es dauert eine merkliche Zeit, bis sich der Kondensator aufgeladen hat. Je nach gewählter Größe der Komponenten kann es auch zu einer gewissen Welligkeit kommen. Um eine gewisse Welligkeit zu verringern, könnten Sie einen Filter zweiter Ordnung über die Sallen-Key-Topologie verwenden .

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Wenn jeder Widerstand und jeder Kondensator denselben Wert hat, ist die Grenzfrequenz dieselbe wie zuvor.

Wofür Sie sich auch entscheiden, die Ausgangsspannung hängt vom Tastverhältnis des Impulses ab. Wenn daher der Impuls für gleiche Zeiträume niedrig und hoch ist und die Amplitude 5 V beträgt, beträgt die Ausgabe der Filter 2,5 V. Wenn Sie keinen Komparator oder ADC-Eingang am Mikrocontroller verwenden, müssen Sie auch einen Komparator implementieren. Da am Ausgang des Filters eine gewisse Welligkeit auftritt, ist ein Komparator mit Hysterese erforderlich. Aus einem Artikel von Analog Devices :

Jetzt können Sie wahrscheinlich sehen, warum die Verwendung eines Input-Capture-Interrupts wahrscheinlich die beste Wahl ist. Es ist wahrscheinlich weniger Arbeit und definitiv billiger. Wäre Ihre Pulsfrequenz höher gewesen, wäre eine analoge Lösung möglicherweise sinnvoller gewesen.

Es wäre einfach, dies im Mikro zu tun - sagen Sie, Sie haben einen Zähler, der bei (sagen wir) 50 Hz auf 0 herunterzählt. Immer wenn eine Impulsflanke erkannt wird, stellen Sie den Zähler auf (z. B.) 150 ein. Wenn der Zähler auf Null geht, hören Sie auf zu dekrementieren. Wenn der Zähler == 0 ist, dann können die Impulse als gestoppt betrachtet werden.

Sie könnten in der Hardware etwas Ähnliches tun, indem Sie einen nachtriggerbaren monostabilen Multibrator wie die Hälfte eines 74HC123 verwenden . Beachten Sie im folgenden Zeitdiagramm das erneute Triggern von der fallenden Flanke des /A-Eingangs (der ganz rechte Teil des Zeitdiagramms zeigt$t_{rr}$).

Sie möchten$t_w$um etwa 3 Sekunden zu sein, also würden die Timing-Komponenten etwa 10 uF und 300 K betragen (für das Toshiba-Teil könnte es bei anderen Herstellern anders sein).

In diesem Fall geht der Q-Ausgang auf Low und der /Q-Ausgang auf High, wenn die Impulse aufhören.