一种推杆电机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医疗电子领域，涉及一种嵌入式系统UCOS和UCGUI的移植，具体涉及一种推杆电机控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的推杆电机控制器大多数是手柄式控制器，采用的是手动控制，多数只有正转、反转和停止按钮，对于有些用户如果想自动控制电机来回往返运动，并且控制其运动的速度，电机的升降高度，中途停留的时间等，传统的手柄式控制器就很难满足用户的需求。再者，随着时代的发展，精确控制在人们心中的地位越来越高，市场上的手柄式控制器没有人机交互的显示界面，用户无法得知电机的升降高度，运行速度等状态，只能够通过自身的感觉去加以手动调节，不符合现代人的使用想法。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有的手柄式控制器的控制不够精确、不能够满足用户其他的控制要求以及没有人机交互的显示界面等问题，提出的一种推杆电机控制系统，该系统能够弥补传统式手柄控制器控制的不足，使用直观的图形化操作和触摸，按键两用的操作模式，实现了非常人性化的人机交流。
[0004]为了达到上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]一种推杆电机控制系统，包括推杆电机和控制器，控制器内设置有电源模块和单片机，以及与单片机相交互的矩阵键盘电路和液晶屏显示电路；单片机上还连接有通信电路以及用于给单片机提供时钟的晶振电路；单片机的控制接口上连接有用于驱动推杆电机的H桥驱动电路；电源模块外接24V电压源，单片机、液晶屏、矩阵键盘电路以及通信电路均与电源模块的3.3V电压输出端相连；H桥驱动电路与外部24V电压源相连。
[0006]所述单片机的控制接口上连接有用于保护系统程序的加密芯片电路，加密芯片电路与电源模块的3.3V电压输出端相连。
[0007]所述加密芯片电路采用12C总线方式进行驱动。
[0008]所述电源模块内设置有电源隔离芯片。
[0009]所述液晶屏采用TFT液晶屏，使用UCGn移植，并带有触摸功能。
[0010]所述通信电路采用MAX232通信电路。
[0011]所述单片机采用STM32F103RBT6D单片机。
[0012]所述H桥驱动电路采用BTN7971集成芯片，驱动电路采用光耦隔离，利用不同颜色的发光二极管来指示电机的正反转运行方向。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0014]本实用新型延续了以往手柄式控制器的一些优点的同时增加了自己的控制特色。在单片机的控制下，用户既能简单的手动控制推杆电机的正转，反转及停止操作，还可以通过矩阵键盘或者液晶屏的触摸操作来控制电机的运行速度，电机运行的位置，达到某个位置时停留的时间等参数来控制电机按照预设的指令参数实现往返运动，电机在运行时的状态信息和用户输入的指令信息也会在TFT液晶屏上显示出来，使用直观的图形化操作以及触摸屏和按键两用的操作模式，实现了非常人性化的人机交流。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型控制系统的内部模块结构图；
[0016]图2为本实用新型控制系统的电源模块电路图；其中，图2-1为系统24V转5V隔离电源的电路图，图2-2为光电隔离供电电源的电路图，图2-3为系统3.3V供电电源的电路图；
[0017]图3为本实用新型控制系统STM32F103RBT6单片机的电路图；
[0018]图4为本实用新型控制系统的矩阵键盘电路图；
[0019]图5为本实用新型控制系统的TFT液晶屏电路图；
[0020]图6为本实用新型控制系统的加密芯片电路图；
[0021]图7为本实用新型控制系统的MAX3232串口通信电路图；
[0022]图8为本实用新型控制系统的H桥电机驱动电路图；其中，图8-1为光耦隔离电路图，图8-2为H桥电机驱动电路图。
【具体实施方式】
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[0023]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述:
[0024]参见图1至图5，本实用新型采用STM32F103RBT6D单片机作为控制器，与单片机交互的模块有矩阵键盘电路，TFT液晶屏显示模块，MAX3232通信电路，H桥电机驱动电路以及给系统程序加密的加密芯片电路。如图2-1至2-3所示，电源模块的输入端与外部24V电压源相连，输入电压通过电源隔离芯片生成5V电压为光耦提供输入电压；24V输入电压又经过7805芯片产生5V电压为光耦提供输出的上拉电压；电源隔离芯片产生的5V电压经过降压芯片SPXl117-3.3产生3.3V电压输出，并与单片机电路、TFT液晶屏、矩阵键盘电路、MAX3232通信电路、加密芯片电路相连桥电机驱动电路使用外部24V电压源供电。
[0025]如图6和图7所示，加密芯片电路采用I2C总线方式进行驱动，作用在于保护系统程序不易被破解；如图8-1和8-2所示，H桥电机驱动电路使用BTN7971集成芯片，驱动电路采用光耦隔离，利用不同颜色的发光二极管来指示电机的正反转运行方向；本控制系统可通过MAX3232串口通信电路与上位机进行通信。
[0026]本实用新型涉及嵌入式系统UCOS和UCGUI的移植，通过TFT液晶屏显示友好的人机交互界面，用户可根据自己的喜好选择矩阵键盘或者现在流行的触摸屏操作方式来实现自己的需求。
[0027]本实用新型延续了以往手柄式控制器的一些优点的同时增加了自己的控制特色。在单片机的控制下，用户既能简单的手动控制推杆电机的正转，反转及停止操作，还可以通过矩阵键盘或者液晶屏的触摸操作来控制电机的运行速度，电机运行的位置，达到某个位置时停留的时间等参数来控制电机按照预设的指令参数实现往返运动，电机在运行时的状态信息和用户输入的指令信息也会在TFT液晶屏上显示出来，实现了非常人性化的人机交流。
[0028] 以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
【主权项】
1.一种推杆电机控制系统，其特征在于:包括推杆电机和控制器，控制器内设置有电源模块和单片机，以及与单片机相交互的矩阵键盘电路和液晶屏显示电路；单片机上还连接有通信电路以及用于给单片机提供时钟的晶振电路；单片机的控制接口上连接有用于驱动推杆电机的H桥驱动电路；电源模块外接24V电压源，单片机、液晶屏、矩阵键盘电路以及通信电路均与电源模块的3.3V电压输出端相连；H桥驱动电路与外部24V电压源相连。
2.根据权利要求1所述的推杆电机控制系统，其特征在于:所述单片机的控制接口上连接有用于保护系统程序的加密芯片电路，加密芯片电路与电源模块的3.3V电压输出端相连。
3.根据权利要求2所述的推杆电机控制系统，其特征在于:所述加密芯片电路采用12C总线方式进行驱动。
4.根据权利要求1或2或3所述的推杆电机控制系统，其特征在于:所述电源模块内设置有电源隔离芯片。
5.根据权利要求1或2或3所述的推杆电机控制系统，其特征在于:所述液晶屏采用TFT液晶屏，使用UCGUI移植，并带有触摸功能。
6.根据权利要求1或2或3所述的推杆电机控制系统，其特征在于:所述通信电路采用MAX232通信电路。
7.根据权利要求1或2或3所述的推杆电机控制系统，其特征在于:所述单片机采用STM32F103RBT6D 单片机。
8.根据权利要求1或2或3所述的推杆电机控制系统，其特征在于:所述H桥驱动电路采用BTN7971集成芯片，驱动电路采用光耦隔离，利用不同颜色的发光二极管来指示电机的正反转运行方向。
【专利摘要】本实用新型公开了一种推杆电机控制系统，包括推杆电机和控制器，控制器内设置有电源模块和单片机，以及与单片机相交互的矩阵键盘电路和液晶屏显示电路。本实用新型延续了以往手柄式控制器的一些优点的同时增加了自己的控制特色。在单片机的控制下，用户既能简单的手动控制推杆电机的正转，反转及停止操作，还可以通过矩阵键盘或者液晶屏的触摸操作来控制电机的运行速度，电机运行的位置，达到某个位置时停留的时间等参数来控制电机按照预设的指令参数实现往返运动，电机在运行时的状态信息和用户输入的指令信息也会在TFT液晶屏上显示出来，使用直观的图形化操作以及触摸屏和按键两用的操作模式，实现了非常人性化的人机交流。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN204360221
【申请号】CN201420843333
【发明人】李登峰, 卢星星, 胡平, 周鹏飞, 张保威, 王刚, 杨可标, 李诗然
【申请人】长安大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月25日