换向器驱动电路及换向器驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及换向器领域，尤其涉及换向器驱动电路及换向器驱动方法。
【背景技术】
[0002]现金自动存取款机通常具有以下单元:与顾客之间进行纸币授受的吞吐单元、对投入的纸币的币种及真伪进行鉴别的验钞单元、暂时保留所投入的纸币的暂存单元、以及按币种保存纸币的钞箱。各个单元通过纸币传输通道连接，以及通过换向器实现纸币传输方向的切换。例如验钞单元对吞吐单元传输来的纸币进行鉴别后，真币则传输至暂存单元，不可识别的纸币则返回吞吐单元，因此在验钞单元、纸币吞吐单元以及暂存单元之间的纸币传输通道上设置有换向器，该换向器对将纸币的传输方向进行切换，使得从验钞单元排出的纸币切换至暂存单元或者吞吐单元。该换向器的具体结构可参照现有技术，在此不做详细说明。
[0003]换向器不适合长时间通电，因为长时间通电后，内部线圈会发热导致线圈短路而烧断，从而导致无法预料的危险事故发生，需要有一种可以保护换向器不被烧坏的换向器驱动模块。
【发明内容】
[0004]本发明提供了换向器驱动电路及换向器驱动方法，能有效能保护换向器安全可靠的工作。
[0005]本发明提供了一种换向器驱动电路，包括:保护电路、驱动电路、MCU控制器；
[0006]所述MCU控制器接收控制命令，产生高电平时间宽度为T1的周期性方波控制信号;
[0007]所述保护电路把所述周期性方波控制信号作为单稳态多谐振荡器的控制输入信号，所述单稳态多谐振荡器输出高电平时间宽度为T2的方波脉冲信号，将所述周期性方波控制信号和所述方波脉冲信号进行与门逻辑运算，输出脉冲控制信号；
[0008]所述驱动电路把所述脉冲控制信号作为逻辑启动输入信号，驱动换向器工作。
[0009]其中，还包括连接MCU控制器用于控制系统时钟的晶振，所述MCU控制器为STM32系列的单片机。
[0010]其中，所述保护电路包括所述单稳态多谐振荡器，所述与门，电阻R1、电阻R2，电容C1、电容C3 ；
[0011]所述单稳态多谐振荡器采用SN74AHCT123系列的集成芯片U1，所述与门采用SN74HCT08型的芯片U2 ；
[0012]所述集成芯片U1的第1管脚和第14管脚均接地，集成芯片U1的第2管脚分别连接MCU控制器的输出周期性方波控制信号的输出端和芯片U2的第一输入端，集成芯片U1的第15管脚分别连接电阻R1的一端和电容C1的一端，电阻R1的另一端接+3.3V电压端，电容C1的另一端接地，集成芯片U1的第3管脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接+3.3V电压端，集成芯片U1的第13管脚连接芯片U2的第二输入端，集成芯片U1的第16管脚分别连接电容C3的一端和+3.3V电压端，集成芯片U1的第8管脚分别连接电容C3的另一端和地。
[0013]其中，所述驱动电路包括DRV8800型的驱动芯片U5 ；
[0014]所述驱动芯片U5的第3管脚连接MCU控制器的输出周期性方波控制信号的输出端，驱动芯片U5的第6管脚连接芯片U2的输出端，驱动芯片U5的第9管脚连接功率电源，驱动芯片U5的第7管脚和第10管脚均连接换向器。
[0015]其中，还包括通信接口，所述通信接口为串口，所述串口的电平转换芯片采用MAX3232 芯片。
[0016]其中，还包括通信接口，所述通信接口为CAN 口，所述CAN 口包括:变压器、变压器输入端的滤波电路、变压器输出端的滤波电路、信号收发器；
[0017]所述变压器采用LD0-05R05LS型的芯片U3，所述信号收发器采用IS01050型的芯片U4 ;
[0018]所述芯片U3的第1管脚连接芯片U3输入端的滤波电路的高电平输出端，芯片U3的第2管脚连接芯片U3输入端的滤波电路的接地输出端，所述输入端的滤波电路的高电平输入端连接+5V电源，所述输入端的滤波电路的接地输入端接地，所述芯片U3的第6管脚连接芯片U3输出端的滤波电路的高电平输入端，所述芯片U3的第4管脚连接芯片U3输出端的滤波电路的接地输入端，所述输出端的滤波电路的高电平输出端连接芯片U4的第8管脚，所述输出端的滤波电路的接地输出端连接芯片U4的第5管脚；
[0019]所述芯片U4的第1管脚连接+3.3V电源，芯片U4的第2管脚和第3管脚连接MCU控制器的输入端，芯片U4的第4管脚和第5管脚均接地，芯片U4的第6管脚和第7管脚均连接CAN接口。
[0020]其中，还包括给所述换向器驱动电路进行供电的逻辑电源，所述逻辑电源的电压范围为+5V?+25V。
[0021]其中，所述逻辑电源对所述换向器驱动电路进行供电前采用LM22676型开关电源芯片对电源进行转换，输出用于给换向器驱动电路中各逻辑电路供电的+3.3V电源和用于给CAN通信电路供电+5V电源。
[0022]其中，还包括用于给驱动电路供电的功率电源，所述功率电源的电压范围为+18V ?+25Vo
[0023]本发明提供了一种换向器驱动方法，包括:
[0024]MCU控制器接收控制命令，产生高电平时间宽度为T1的周期性方波控制信号；
[0025]保护电路把所述周期性方波控制信号作为单稳态多谐振荡器的控制输入信号，单稳态多谐振荡器输出高电平时间宽度为T2的方波脉冲信号，将所述周期性方波控制信号和所述方波脉冲信号进行与门逻辑运算，输出脉冲控制信号；
[0026]驱动电路把所述脉冲控制信号作为逻辑启动输入信号，驱动换向器工作。
[0027]本发明的有益效果为:本发明所述的换向器驱动电路，包括:保护电路、驱动电路、MCU控制器；所述MCU控制器接收控制命令，产生高电平时间宽度为T1的周期性方波控制信号；所述保护电路把所述周期性方波控制信号作为单稳态多谐振荡器的控制输入信号，单稳态多谐振荡器输出高电平时间宽度为T2的方波脉冲信号，将所述周期性方波控制信号和所述方波脉冲信号进行与门逻辑运算，输出脉冲控制信号；所述驱动电路把所述脉冲控制信号作为逻辑启动输入信号，驱动换向器工作。与现有技术相比，保护电路将MCU控制器输出的周期性方波控制信号作为输入信号，输出脉冲控制信号，当MCU控制器工作不正常导致输出的周期性方波控制信号变成高电平信号时，保护电路只输出一个高电平时间宽度为T2的方波脉冲信号，使得换向器的工作时间最长为T2，从而保护换向器安全可靠的工作。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本发明所述换向器驱动电路的结构图。
[0030]图2是本发明所述换向器驱动电路的保护电路的电路图。
[0031]图3是本发明所述换向器驱动电路的驱动电路的电路图。
[0032]图4是本发明所述换向器驱动电路的CAN 口电路图。
[0033]图5是本发明所述换向器驱动方法的方法流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0035]图1是本发明所述换向器驱动电路的结构图。所述换向器驱动电路，包括:保护电路、驱动电路、MCU控制器；还包括:通信接口、晶振、逻辑电源、功率电源、换向器接口。
[0036]具体的，所述MCU控制器接收控制命令，产生高电平时间宽度为T1的周期性方波控制信号；优选的，MCU控制器为STM32系列的单片机，STM系列的单片机能耗低、启动迅速。
[0037]具体的，所述保护电路把所述周期性方波控制信号作为单稳态多谐振荡器的控制输入信号，单稳态多谐振荡器输出高电平时间宽度为T2的方波脉冲信号，将所述周期性方波控制信号和所述方波脉冲信号进行与门逻辑运算，输出脉冲控制信号；保护电路包括所述单稳态多谐振荡器，所述与门，电阻R1、电阻R2，电容C1、电容C3 ;优选的，单稳态多谐振荡器采用SN74AHCT123系列的集成芯片U1，所述与门采用SN74HCT08型的芯片U2。
[0038]保护电路的电路图如图2所示，所述集成芯片U1的第1管脚和第14管脚均接地，集成芯片U1的第2管脚分别连接MCU控制器的输出周期性方波控制信号的输出端、芯片U2的第一输入端，集成芯片U1的第15管脚分别连接电阻R1的一端、电容C1的一端，电阻R1的另一端接+3.3V电压端，电容C1的另一端接地，集成芯片U1的第3管脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接+3.3V电压端，集成芯片U1的第13管脚连接芯片U2的第二输入端，集成芯片U1的第16管脚分别连接电容C3的一端、+3.3V电压端，集成芯片U1的第8管脚分别连接电容C3的另一端、地。
[0039]其中，MCU控制器输出的周期性方波控制信号作为保护电路中U1的输入信号，U1输出脉冲控制信号，U1输出的脉冲控制信号与电阻R1、电容C1和MCU控制器输出的周期性方波控制信号有关。根据参考规则书中单稳态多谐振荡器的特性，可以根据需要得到高电平时间宽度T2不同的方波脉冲信号；优选的，在MCU控制器正常工作的情况下，将T2调节成与T1相同，而当MCU控制器工作不正常导致输出的周期性方波控制信号变成高电平信号时，保护电路只输出一个高电平时间宽度为T2的方波脉冲信号，使得换向器的工作时间最长为T2，从而保护换向器安全可靠的工作，防止换向器长时间通电被烧毁；而且保护时间T2可通过电阻R1和电容C1进行设定，能做到精确的控制通电时间。
[0040]所述驱动电路把所述脉冲控制信号作为逻辑启动输入信号，驱动换向器工作。
[0041]具体的，如图3所示，所述驱动电路采用专门的驱动芯片:DRV8800型的驱动芯片，所述驱动芯片U5的第3管脚连接MCU控制器的输出周期性方波控制信号的输出端，驱动芯片U5的第6管脚连接芯片U2的输出端，驱动芯片U5的第9管脚连接功率电源，驱动芯片U5的第7管脚和第10管脚均连接换向器。DRV8800型的驱动芯片为专用驱动芯片，采用DRV8800型的驱动芯片能简化驱动电路，有效的提高了工作效率。
[0042]换向器驱动模块中还包括晶振，如图1所示，所述晶振与MCU控制器相连，能很好的控制系统的时钟。
[0043]换向器驱动电路还包括通信接口，STM32系列的单片机自带串口和CAN 口。所述串口的电平转换芯片采用MAX3232芯片；所述CAN 口包括:变压器、变压器输入端的滤波电路、变压器输出端的滤波电路、信号收发器。
[0044]优选地，如图4所示，所述