一种在线可调数字滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种在线可调数字滤波器，包括PC机，PC机通过无线连接的方式连接有数据通信模块，数据通信模块中设有第二Wi‑Fi模块，第二Wi‑Fi模块通过导线连接有数字滤波模块，数字滤波模块包括处理器，处理器输出端连接有单刀双掷开关，单刀双掷开关其中一条输出线路设置有电容，处理器与第二Wi‑Fi模块导线连接。本实用新型专利技术通过设置STM32F407IGT6处理器实现A/D转换、滤波、D/A转换一体，采用计算机滤波参数用户界面可根据需要实时、在线的配置滤波参数；选择滤波参数传送时采用USB接口或AR9331的Wi‑Fi芯片的通信方式，解决了市场上现有的模拟滤波器的干扰大和滤波运放电路不容易修改的问题，滤波参数修改方便，滤波输出可选择。

【技术实现步骤摘要】
一种在线可调数字滤波器
本技术属于信号采集与处理
，涉及一种在线可调数字滤波器。
技术介绍
随着工业控制技术的发展，滤波器迅速发展。滤波器的类型按处理信号的来分，可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。其中，模拟滤波器又包括有源滤波器、无源滤波器以及异类滤波器等；离散滤波器包括为数字滤波器、取样模拟滤波器以及混合滤波器等。事实上早在70年代后期，以上所述的部分滤波器就已被研制和应用；比如RC有源滤波器、数字滤波器和开关电容滤波器等。然而对于模拟滤波器而言，虽然运算速度快，但是其运放电路复杂干扰大且滤波性能单一不容易修改。对于目前市场中的数字滤波器来说，虽然没有模拟滤波器的电路修改不便的问题，但是软件方面其滤波性能参数修改是极其不方便的。因此目前市场需要一款参数可在线配置的数字滤波器。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种在线可调数字滤波器，解决了现有模拟滤波器滤波运放电路修改不便的问题。本技术所采用的技术方案是，一种在线可调数字滤波器，包括PC机，PC机内设置有第一Wi-Fi模块，PC机一侧设置有USB接口，PC机通过无线连接的方式连接有数据通信模块，数据通信模块中设有第二Wi-Fi模块，第二Wi-Fi模块通过导线连接有数字滤波模块，数字滤波模块包括处理器，处理器输出端连接有单刀双掷开关，单刀双掷开关其中一条输出线路设置有电容，处理器与第二Wi-Fi模块导线连接。本技术的特点还在于，PC机的USB接口与处理器使用串口线相连。PC机中设置有计算机滤波参数配置界面。处理器型号为STM32F407IGT6。第二Wi-Fi模块为型号为AR9331的Wi-Fi芯片。本技术的有益效果是，通过本技术的特点是，1)本技术采用的STM32F407IGT6处理器可实现A/D转换、滤波、D/A、SPI输出一体且可实现模拟输入滤波后，滤除要滤的波，保留要保留的波形模拟输出，并且可通过USART串口接收滤波参数保存至处理器内部的FLASH内；2)通过上位机软件LabVIEW编写的计算机滤波参数配置软件提供了用户配置的部分，可根据用户需求配置滤波阶数、频率、滤波系数等参数自主的改变滤波器的类型，实现参数的在线配置；3)用户根据需要选择滤波参数传送数据的通信模式。当PC机可使用USB接口且要求成本低廉时，选用通过PC机的USB接口与STM32F407IGT6处理器的USB接口直接使用串口线相连并配置；当无法使用USB接口时，使用数字滤波器模块STM32F407IGT6当中的USART串口与基于AR9331芯片的UART串口相连接，AR9331芯片同计算机之间再使用WiFi相连接再进行配置；4)滤波输出有三种模式可供选择，通过SPI输出未通过D/A转换但已经参数配置完成的波，直接通过D/A输出低通带阻波，D/A通过电容后再输出高通带通波；解决了市场上现有的模拟滤波器的干扰大和滤波运放电路不容易修改的问题，滤波参数修改方便，滤波输出可选择，便捷有效，适用范围广。附图说明图1是技术一种在线可调数字滤波器的结构示意图。图中，1.PC机，2.数据通信模块，3.数字滤波模块，4.计算机滤波参数配置软件，5.电容，6.第二Wi-Fi模块，7.单刀双掷开关，8.处理器，9.第一Wi-Fi模块；具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术一种在线可调数字滤波器进行详细说明。一种在线可调数字滤波器，如图1所示，包括PC机1，PC机1内设置有第一Wi-Fi模块9，PC机1一侧设置有USB接口，PC机1通过无线连接的方式连接有数据通信模块2，数据通信模块2中设有第二Wi-Fi模块6，第二Wi-Fi模块6通过导线连接有数字滤波模块3，数字滤波模块3包括处理器8，处理器8输出端连接有单刀双掷开关7，单刀双掷开关7其中一条输出线路设置有电容5，处理器8与第二Wi-Fi模块6导线连接。PC机1的USB接口与处理器8使用串口线相连。PC机1中设置有计算机滤波参数配置界面4。处理器8型号为STM32F407IGT6。第二Wi-Fi模块6为型号为AR9331的Wi-Fi芯片。本技术在使用过程中，数字滤波模块3中STM32F407IGT6处理器8的通信模式有两种连接方式：一，当PC机1可使用USB接口且要求成本低廉时，STM32F407IGT6处理器8的USB直接与PC机1的USB接口直接使用串口线相连并配置。具体为，STM32F407IGT6处理器8的引脚D+、D-分别与PC机1USB接口的D+、D-相连。二，当无法使用USB接口时，STM32F407IGT6处理器8中的USART串口与第二Wi-Fi模块6的AR9331Wi-Fi芯片的UART串口相连接，第二Wi-Fi模块6再与PC机1无线连接。具体为，STM32F407IGT6处理器8USART串口对应的引脚RX0、TXO分别与第二Wi-Fi模块6中AR9331Wi-Fi芯片的UART_TX、UART_RX相连。本技术一种在线可调数字滤波器在使用过程中包括正常模式和参数更新模式：正常模式是，若用户初次使用不想修改该技术的滤波参数，将使用默认的低通滤波器进行滤波(设计时预先设定的滤波器参数默认值)，进而处理器实现A/D、滤波、D/A转换输出的整个过程。此时，数字滤波模块3中的STM32F407IGT6处理器8调用FLASH中已保存的滤波参数，然后STM32F407IGT6处理器8在进行A/D采样、滤波、D/A转换、SPI输出要保留的波形；参数配置模式，若用户根据需要在计算机滤波参数用户配置界面4配置参数，在配置完成后并通过带USB接口和Wi-Fi模块的PC机1发送出去，STM32F407IGT6处理器8将立即停止正在进行的A/D、滤波、D/A转换输出的处理工作，直接接收配置的滤波参数并保存到STM32F407IGT6处理器8的FLASH内，该过程完成后，处理器再接着实现A/D、滤波、D/A、SPI输出的整个过程。在下次操作时系统将默认使用的是最近一次配置的滤波参数。STM32F407IGT6处理器8用于对输入波形进行A/D转换、滤波和波形输出的整个过程的处理；其中，PB0口作为波形输入端，用于在此处连接用户要滤的输入波形，MOSI口作为SPI的输出端口，可直接输出未经D/A转换但参数配置完成的波形，PA4口作为D/A的波形输出端。滤波输出有三种方式：一，通过数字滤波模块3中的SPI接口直接输出未通过D/A转换但参数配置完成的波；二，通过D/A直接输出低通带阻波；三，通过D/A外接电容5输出高通带通波；其中，由IO来控制D/A单刀双掷开关，选择性输出上述低通带阻波或外接电容5输出高通带通通波。本技术通过设置STM32F407IGT6处理器实现A/D转换、滤波、D/A转换一体，选择多种输出方式以获得所需波形；采用计算机滤波参数用户界面可根据需要实时、在线的配置滤波参数；选择滤波参数传送时采用USB接口或AR9331的Wi-Fi芯片的通信方式；设置单刀双掷开关连接电容器选择滤波输出方式，解决了市场上现有的模拟滤波器的干扰大和滤波运放电路不容易修改的问题，滤波参数修改方便，滤波输出可选择，便捷有效，适用范围广。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线可调数字滤波器，其特征在于，包括PC机(1)，所述PC机(1)内设置有第一Wi‑Fi模块(9)，PC机(1)一侧设置有USB接口，PC机(1)通过无线连接的方式连接有数据通信模块(2)，数据通信模块(2)中设有第二Wi‑Fi模块(6)，第二Wi‑Fi模块(6)通过导线连接有数字滤波模块(3)，数字滤波模块(3)包括处理器(8)，处理器(8)输出端连接有单刀双掷开关(7)，单刀双掷开关(7)其中一条输出线路设置有电容(5)，处理器(8)与第二Wi‑Fi模块(6)导线连接。

【技术特征摘要】
1.一种在线可调数字滤波器，其特征在于，包括PC机(1)，所述PC机(1)内设置有第一Wi-Fi模块(9)，PC机(1)一侧设置有USB接口，PC机(1)通过无线连接的方式连接有数据通信模块(2)，数据通信模块(2)中设有第二Wi-Fi模块(6)，第二Wi-Fi模块(6)通过导线连接有数字滤波模块(3)，数字滤波模块(3)包括处理器(8)，处理器(8)输出端连接有单刀双掷开关(7)，单刀双掷开关(7)其中一条输出线路设置有电容(5)，处理器(8)与第二Wi-Fi模块(6)导...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，罗瑶，潘杨，郭林源，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61