[发明专利]一种基于硬件FFT滤波的电子清纱器

权利要求书

1.一种基于硬件FFT滤波的电子清纱器，其特征在于，包括主控单元、通讯单元、电源管理单元、采集单元和信号检测及预处理单元；所述电源管理单元用于提供稳定的工作电源；所述通讯单元用于组成通讯网络，保证数据的快速传输；所述信号检测及预处理单元用于快速地检测纱线的变化，对纱线信号进行滤波处理；所述采集单元用于对滤波处理后的纱线信号进行高速模数转换；所述主控单元采用FPGA对纱线进行硬件FFT滤波处理；所述信号检测及预处理单元包括电容传感器、滤波电容、第一滤波电感和第二滤波电感；所述滤波电容依次与第一滤波电感、第二滤波电感和电容传感器相连形成回路；所述电容传感器和滤波电容之间还连接有低通滤波电路；所述低通滤波电路包括第一运算放大器和第二运算放大器；所述第一运算放大器的正相输入端依次串联有第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻和第一运算放大器的正相输入端之间通过第一电容接地；所述第二电阻和第三电阻之间通过第二电容接地；所述第一电阻和第二电阻之间通过第三电容与所述第一运算放大器的反相输入端相连，所述第一运算放大器的反相输入端还与第一运算放大器的输出端相连；所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻和第五电阻与第二运算放大器的正相输入端相连，所述第五电阻与第二运算放大器的正相输入端之间通过第四电容接地，所述第四电阻和第五电阻之间通过第五电容与第二运算放大器的反相输入端相连，所述第二运算放大器的反相输入端还与第二运算放大器的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的基于硬件FFT滤波的电子清纱器，其特征在于，所述电源管理单元包括第一电源管理芯片和第二电源管理芯片，所述第一电源管理芯片的型号为LM2596，所述第一电源管理芯片的第一管脚通过保险熔断器与电源端相连，所述第一电源管理芯片的第一管脚还分别通过滤波电解电容和滤波电容接地；所述第一电源管理芯片的第二管脚与第四管脚之间连接有滤波电感；所述第一电源管理芯片的第二管脚还通过防反接二极管接地；所述第一电源管理芯片的第四管脚还分别通过滤波电解电容、滤波电容和分压电阻接地；所述第二电源管理芯片的型号为RT9193-33GB；所述第二电源管理芯片的第一管脚和第四管脚之间连接有滤波电解电容，所述第二电源管理芯片的第一管脚还与第一电源管理芯片的第四管脚相连；所述第二电源管理芯片的第四管脚还接地；所述第二电源管理芯片的第三管脚通过滤波电容接地；所述第二电源管理芯片的第二管脚还分别通过滤波电解电容、滤波电容和分压电阻接地；所述第二电源管理芯片的第五管脚通过下拉电阻接地。

3.根据权利要求1所述的基于硬件FFT滤波的电子清纱器，其特征在于，所述通讯单元包括RS485通信芯片，所述RS485通信芯片的型号为MAX487CSA，所述RS485通信芯片的第七管脚与第三分压电阻的一端相连，所述第三分压电阻的另一端通过下拉电阻接地，所述RS485通信芯片的第六管脚与第四分压电阻的一端相连，所述第四分压电阻的另一端通过上拉电阻与电源端相连；所述RS485通信芯片的第八管脚通过滤波电容接地；所述RS485通信芯片的第八管脚、第三分压电阻的另一端和第四分压电阻的另一端分别通过各自的瞬态电压抑制二极管接地。

4.根据权利要求1所述的基于硬件FFT滤波的电子清纱器，其特征在于，所述采集单元包括AD转换芯片，所述AD转换芯片的型号为AD7366。