一种摩托童车的调速电路及应用该调速电路的摩托童车的制作方法

文档序号:15478976发布日期:2018-09-18 22:09阅读:858来源:国知局

本实用新型涉及摩托童车技术领域,具体涉及一种摩托童车的调速电路。



背景技术:

随着人们生活水平的提高,现在的儿童玩具也越来越多,玩具车是最受儿童喜欢的玩具之一。

目前,一般市场上的摩托童车调速电路由电位器旋转角度改变阻值从而改变电压达到调速的作用,由于电位器由碳膜、刷片等组成,在使用中由于电位器结构原因容易出现接触不良的问题,且因为电位器的电阻调试精度小,容易造成每个玩具车产品的质量差异大,,且电位器容易松动,影响产品质量。



技术实现要素:

本实用新型目的在于提供一种摩托童车的调速电路,利用霍尔元器件控制输出电压,用以控制电机的转速,达到调速目的,同时解决了现有技术中电位器接触不良的问题,整体提高了产品质量。

为了达到上述目的,本实用新型的技术方案有:

一种摩托童车的调速电路,应用于摩托童车,包括:单片机、供电模块、霍尔电路模块、控制调速电路启动的按键模块、直流电动机和用于识别单片机输出信号的电子调速器,所述单片机分别与霍尔电路模块、按键模块和电子调速器电连接,所述霍尔电路模块设置于供电模块与单片机之间;

所述单片机用于调整所述霍尔电路模块的输出电压信号;所述电子调速器用于将所述电压信号控制所述直流电动机,实现对直流电动机的功率调节。

本实用新型的一种摩托童车的调速电路,采用霍尔元器件的磁感应原理,控制磁场的大小到达控制输出电压的目的,并由单片机输出脉宽调制信号,控制输出脉宽调制信号占空比的大小,达到调速的目的,由于是磁感应控制是非接触方式、解决上述电位器接触不良的问题,且利用霍尔元器件其磁感应强度输入与电压输出成正比,能有效提高产品的调速部分的品质质量。

其中,脉宽调制信号简称为PWM信号,是由模拟信号经调制形成数字信号中的一种类型。

进一步的,所述霍尔电路模块设有电压发生器,和位于所述电压发生器周围的竖直方向和水平方向的两块磁铁,并通过调节所述磁铁的位置控制所述电压发生器的输出电压;磁铁与所述霍尔电路模块非直接接触,仅通过调整磁铁位置就可以控制输出电压,使得精确度更高。

进一步的,所述霍尔电路模块电连接有第一电阻,所述第一电阻用于稳定电压,所述霍尔电路模块和单片机间还串接有第二电阻,所述第二电阻用于对所述霍尔电路模块与单片机之间的电路保护,实现对所述霍尔电路模块的保护功能,利用第一电阻将所述霍尔电路模块的电压输送至所述单片机。

若所述霍尔电路模块发生故障时,所述第二电阻用于保护电路,避免所述霍尔电路模块故障影响整个电路或者导致所述单片机烧毁。

进一步的,所述霍尔电路模块还包括放大器、射极跟随器和集成稳压器,所述电压发生器与所述磁铁配合实现生成和调整电压,所述放大器用于将产生的电压放大,所述集成稳压器用于将放大的电压调整稳压,通过所述射极跟随器将稳压后的电压输出,由所述电压发生器产生电压,经过所述放大器放大,配合所述集成稳压器,从所述射极跟随器输出电压。

通过磁铁与霍尔元件之间的距离变化,磁感应强度变化,其射极跟随器输出的电压也随之变化,将这些变化的电压由所述第一电阻送至所述单片机,有单片机内部处理后输出PWM信号,送到后级直流电动机,达到调速的目的。

优选的,所述霍尔电路模块的输出电压范围为0.8V~1.7V。

优选的,所述按键模块包括启动按键、发声按键、逆向按键和灯控按键,所述启动按键、发声按键、逆向按键和灯控按键通过并联集成在所述按键模块中,每个按键均单独输出功能信号至所述单片机,实现对车的控制,启动按键为第一级按键,控制所述摩托童车的开启和关闭,发声按键、逆向按键和灯控按键为第二级按键,用于所述摩托童车的功能性控制。

进一步的,所述按键模块一端连接有船形开关,所述船形开关用于控制所述按键模块的启动与关闭,所述船形开关另一端电连接有第三电阻,所述第三电阻用于对所述按键模块与船形开关之间的电路保护,船形开关用于所述按键模块的总开关,当船形开关开启时,所述按键模块可以执行操作,当其关闭时,所述船形开关所在的电路导通,但不能执行任何操作,起到保护电路的作用。

进一步的,所述单片机还连接有安全模块,用于整个调速电路的安全保护,所述安全模块包括保险按键和强制终止按键,用于强制中断所述摩托童车的所有操作行为,提高安全性能。

优选的,所述调速电路连接有3.3V的电源。

一种应用所述调速电路的摩托童车,包括车体和手把,所述单片机、霍尔电路模块、按键模块和电子调速器设置在所述手把内,所述供电模块和直流电动机设置在所述车体内部,各个模块之间通过电连接实现车的调速。

附图说明

图1为本实用新型的调速电路原理框图;

图2为本实用新型的调速电路原理图;

图3为本实用新型的调速电路方框图;

图4为本实用新型的PWM信号脉冲输出图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的一种摩托童车的调速电路及应用该调速电路的摩托童车。

实施例一

如图1至图3所示,一种摩托童车的调速电路,应用于摩托童车,包括:单片机、供电模块、霍尔电路模块、控制调速电路启动的按键模块、直流电动机和用于识别单片机输出信号的电子调速器,所述单片机分别与霍尔电路模块、按键模块和电子调速器电连接,所述霍尔电路模块设置于供电模块与单片机之间;

所述单片机用于调整所述霍尔电路模块的输出电压信号;所述电子调速器用于将所述电压信号控制所述直流电动机,实现对直流电动机的功率调节。

所述霍尔电路模块输出电压由单片机检测,控制输出PWM信号占空比大小,使得PWM信号的占空比从30%~100%之间变化

本实用新型的一种摩托童车的调速电路,采用霍尔元器件的磁感应原理,控制磁场的大小到达控制输出电压的目的,并由单片机输出脉宽调制信号,控脉宽调制信号占空比的大小,达到调速的目的,由于是磁感应控制是非接触方式、解决上述电位器接触不良的问题,且利用霍尔元器件其磁感应强度输入与电压输出成正比,能有效提高产品的调速部分的品质质量。

其中,脉宽调制信号简称为PWM信号,是由模拟信号经调制形成数字信号中的一种类型。

本调速电路的磁场应用范围为±650~1200GS,由于磁铁的磁场B在1200GS左右,霍尔元件工作在将微弱磁感应转换为电压输出,不会产生电磁干扰。

进一步的,所述霍尔电路模块设有电压发生器,和位于所述电压发生器周围的竖直方向和水平方向的两块磁铁,并通过调节所述磁铁的位置控制所述电压发生器的输出电压;磁铁与所述霍尔电路模块非直接接触,仅通过调整磁铁位置就可以控制输出电压,使得精确度更高。

进一步的,所述霍尔电路模块电连接有第一电阻,所述第一电阻用于稳定电压,所述霍尔电路模块和单片机间还串接有第二电阻,实现对所所述霍尔电路模块的保护,利用第一电阻将所述霍尔电路模块的电压输送至所述单片机。

若所述霍尔电路模块发生故障时,所述第二电阻用于保护电路,避免所述霍尔电路模块故障影响整个电路或者导致所述单片机烧毁。

进一步的,如图3所示,所述霍尔电路模块还包括放大器、射极跟随器和集成稳压器,所述电压发生器与所述磁铁配合实现生成和调整电压,所述放大器用于将产生的电压放大,所述集成稳压器用于将放大的电压调整稳压,通过所述射极跟随器将稳压后的电压输出,由所述电压发生器产生电压,经过所述放大器放大,配合所述集成稳压器,从所述射极跟随器输出电压。

通过磁铁与霍尔元件之间的距离变化,磁感应强度变化,其射极跟随器输出的电压也随之变化,将这些变化的电压由所述第一电阻送至所述单片机,有单片机内部处理后输出PWM信号,送到后级直流电动机,达到调速的目的。

所述霍尔电路模块在两块磁铁之间,当磁铁a接近霍尔元件的正面时,由内部的电压发生器、放大器、射随输出一个较大的电压;当磁铁b接近霍尔元件的反面时,由内部的电压发生器、放大器、射随输出一个较大小的电压;随磁铁a、b与霍尔元件之间的距离变化,磁感应强度变化,其射随输出的电压随之变化。

优选的,如图4所示,所述霍尔电路模块的输出电压范围为0.8~1.7V,共分为9档,当该电压施加到该单片机的4脚时,由单片机内部处理,在单片机的17脚得到PWM信号,其4脚电压越低,17脚输出的PWM信号的低电平部分越宽,电机的转速越低,反之越快。

优选的,所述按键模块包括启动按键、发声按键、逆向按键和灯控按键,启动按键为第一级按键,控制所述摩托童车的开启和关闭,发声按键、逆向按键和灯控按键为第二级按键,用于所述摩托童车的功能性控制。

进一步的,所述按键模块一端连接有船形开关,所述船形开关用于控制所述按键模块的启动与关闭,所述船形开关另一端电连接有第三电阻,所述第三电阻用于对所述按键模块与船形开关之间的电路保护,船形开关用于所述按键模块的总开关,当船形开关开启时,所述按键模块可以执行操作,当其关闭时,所述船形开关所在的电路导通,但不能执行任何操作,起到保护电路的作用。

进一步的,所述单片机还连接有安全模块,用于整个调速电路的安全保护,所述安全模块包括保险按键和强制终止按键,用于强制中断所述摩托童车的所有操作行为,提高安全性能。

所述单片机内还设有按键防抖程序,当单片机检测到有按键按下的信号时,程序会延迟3~4ms再次检测按键是否按下,若确认按键按下,程序会判定该按键为成功按下一次。

优选的,所述调速电路采用3.3V的电源供电。

实施例二

如图2所示,一种摩托童车的调速电路,其中所述单片机包括PA0~PA7、PB0~PB7、PC0~PC5共计20个输入/输出口和接地端GND、电源输入端VDD,所述霍尔电路模块的电源端电连接所述单片机的PC0口,输出端连接第一电阻R8,并联第二电阻R42,电连接单片机的PB0口;

所述船形开关一端连接第三电阻R4,并接入3.3V的电源输入,另一端连接并联连接的所述按键模块,所述按键模块中的启动按键S1、发声按键S2、逆向按键S3和灯控按键S4分别接入单片机的PB5口、PB6口、PB7口、PB14口,所述按键模块还串联有第四电阻R15,并接入3.3V电压,用于稳定电流和保护电路作用;

所述保险按键S5和强制终止按键S4分别接入单片机的PC1口和PC2口;

电源输入端VDD接入3.3V电源。

所述单片机的PA3口用于输出PWM信号。

根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

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