[发明专利]采用PWM方式传递焊缝坡口信息的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用脉冲宽度调制(PWM)方式传递焊缝坡口信息的方法，可应用于多种模拟信号数据传输过程中，尤其适用于图像视觉焊缝跟踪时数字信号处理器(DSP)与其他控制器之间的信号传输。

背景技术

在现有的图像视觉焊缝跟踪系统中，通常采用DSP处理获得的图像，获取焊缝坡口的信息，然后DSP将此信息传递到焊缝跟踪控制器中，以完成对焊缝的跟踪。这一过程中，因为大多数的用于图像处理的DSP没有专门D/A输出功能，其传输模拟信号受到限制，如果采用扩展D/A来解决，则存在管脚复用及分时同步控制等问题，会大为降低DSP进行图像处理的主要功能。如果采用RS232和RS485等通信方式，实时性不好，且需要编制专门的通信协议，通用性差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种采用PWM信号方式传递焊缝坡口信息的方法，使DSP输出的信号经过PWM调制后，信号的抗干扰能力大为提高，所以该发明提供了图像视觉焊缝跟踪过程中一种实用的信号传递方法，同时该方法也适用于其他场合的模拟信号传输。

为了实现上述目的，本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种采用脉冲宽度PWM方式来传送焊缝坡口信息的方法，该方法用于两个中央处理器CPU之间的模拟信号传递；所述的方法通过由主CPU1、从CPU2和一个低通滤波器3组成实现，其特殊之处在于包括以下步骤：主CPU1完成焊缝坡口的识别、坡口信号的PWM调制及输出等功能；从CPU2接收低通滤波器3输出的坡口位置信号并进行相应的运算处理及控制；低通滤波器3将PWM信号变成直流模拟信号并输出。其中采用PWM方式来表示并传递焊缝坡口的位置信息，PWM信号为一固定频率信号，其占空比与坡口位置信息相对应，并追随坡口位置信息的变化而变化。其中采用一个低通滤波器将含有坡口位置信息的PWM信号转变为直流模拟信号，以方便处理，提高信号接口的通用性。其中CPU在传递模拟信号无需专用D/A转换器，只需采用通用的I/O口或者专用的PWM输出口，且每路信号只占有一个输出接口。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和效果：

1、本发明可用于图像视觉传感焊缝自动跟踪系统的信号传输；

2、本发明采用调制PWM信号传输焊缝位置信息，原理简单，抗干扰能力强，实用性强；

3、本发明采用的方法还可推广到其他的信号传递场合。

附图说明

图1为本发明采用PWM方式传递焊缝坡口信息方法实施的总体示意图

图2为本发明采用低通滤波器的示意图

图3为本发明采用低通滤波器的幅频和相频特性示意图

图中：1-主CPU，2-从CPU，3-低通滤波器

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明最佳实施例：

一种采用脉冲宽度PWM方式来传送焊缝坡口信息的方法，在图像视觉焊缝跟踪系统中，如图1所示，主CPU1(通常采用DSP)处理获得的焊缝图像将占有其大部分时间，每当完成一帧图像处理后，需要及时将处理后获得的信息传递给从CPU2，以完成实时跟踪控制。主CPU1将图像处理后的信号进行PWM调制，利用专用的PWM输出口或I/O口输出信号。PWM信号的占空比与坡口位置信息的对于关系为(以焊缝左右位置关系为例)：当焊缝中心偏至最左位置时，PWM占空比设为最小(如5％)；当焊缝中心偏至最右位置时，PWM占空比设为最大(如95％)。PWM信号的频率最好选定在20kHz以上。

主CPU1输出的PWM信号先传送到一个低通滤波器，图2给出了一个低通滤波器3，该滤波器二阶滤波器，其截止频率设计为30Hz，其幅频和相频特性如图3所示。

另外，低通滤波器应设置在两CPU之间前尽量靠近从CPU2一侧。