一种具有保护功能的主副电机控制器的制作方法

本实用新型具体涉及一种具有保护功能的主副电机控制器。

背景技术：

智能家居系统使得大众的生活方式发生改变，人们对家居设备的操控变得越来越便捷。在智能家居系统使用过程中，主要通过控制系统对智能家电进行控制，用户通过移动设备向控制系统发出操作指令，控制系统控制执行单元动作，例如控制智能窗帘、门窗等。控制系统控制的执行单元多为直流电机，通过直流电机将电能转换为机械能实现机械动作，从而提供人们的生活水平状态。现有的直流电机的控制器，多为单一功能即仅具有接受指令以及控制直流电机动作的功能，当直流电机运行出现故障时，无法对电机运行的环境状态进行检查。且在智能门窗等应用场景中还会设置有锁定电机，从而确保门窗锁定可靠，但现有的控制器实现多个电机之间的通信较为复杂、困难，因此需要一种带有保护功能的主副电机控制器，从而确保电机与电机之间的运行可靠，避免出现相互抵触的情形。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、运行可靠且可实现分别控制的具有保护功能的主副电机控制器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有保护功能的主副电机控制器，包括处理器单元、电压转换模块、控制模块、烟雾报警模块和无线接收模块；所述的电压转换模块用于为处理器单元、烟雾报警模块和控制模块提供电能；所述的烟雾报警模块用于检测环境的烟雾信息，并将检测到的烟雾信号传递到处理器单元；所述的无线接收模块用于接收用户操作指令，并将指令信号传递至处理器单元，所述的处理器单元用于接收烟雾报警模块所传递的烟雾信号、无线接收模块传递的控制指令，并向所述的控制模块输出控制信号；所述的控制模块用于接收所述的处理器单元的控制信号，并控制主电机和副电机转动。

优选地，所述的处理器单元由型号为pic16f1829的处理芯片及其外围电路构成，处理芯片的4脚与第二电阻的一端相连接，所述的第二电阻的另一端与第一电阻的一端、第一电容的一端均相连接，所述的处理芯片的1脚和20脚之间并联连接有第二电容，所述的第一电阻的另一端、处理芯片的1脚与电压转换模块的第二输出端相练连接，所述的第一电容的另有一端、处理芯片的20脚均与电压转换模块的负极相连接。

优选地，所述的烟雾保护模块包括烟雾传感器和与烟雾传感器相接插的第一接插件，所述的第一接插件的1脚与第一二极管的阴极相连接，所述的第一二极管的阳极与第三电阻的一端相连接，所述的第三电阻的另一与电压转换模块的第一输出端相连接，所述的第三电阻的两端并联连接有第四电阻，所述的第一接插件的2脚与第五电阻的一端相连接，所述的第五电阻的另一端与第一稳压二极管的负极、第六电阻的一端相连接，所述的第五电阻的另一端还与所述的处理芯片的5脚相连接，所述的第一接插件的3脚与第七电阻的一端相连接，第七电阻的另一端与第二稳压二极管的负极、第八电阻的一端、处理芯片的6脚均相连接，所述的第一接插件的4脚、第六电阻的另一端、第八电阻的另一端、第一稳压二极管的正极、第二稳压二极管的证据均与电压输出模块的负极相连接。

优选地，所述的电压转换模块包括变压单元、整流单元、滤波单元和降压单元，所述的变压单元用于对220v交流电进行变压，并将变压后的电能输出至整流单元，所述的整流单元用于将接收的电能进行整流成直流电并输出至滤波单元，所述的滤波单元用于将接收的电能进行滤波处理，并将滤波后的电能输出至降压单元，所述的降压单元用于将接收的电能进行降压处理，并将降压处理后的电能输出至处理器单元。

优选地，所述的变压单元包括第一变压器，所述的整流单元包括整流桥，所述的滤波单元包括第二二极管、第一极性电容、第二极性电容、第二电容，所述的降压单元包括稳压芯片，所述的第一变压器的一次侧异名端通过第一熔断器与交流电的火线相连接，所述的第一变压器的一次侧同名端与交流电的零线相连接，所述的第一变压器的一次侧两端并联连接有第一压敏电阻；所述的第一变压器的二次侧的同名端与整流桥的1脚相连接，所述的第一变压器的二次侧的异名端与整流桥的3脚相连接，所述的整流桥的2脚与第二二极管的负极、第一极性电容的正极、第二极性电容的正极、第三电容的一端、稳压芯片的3脚、控制模块、烟雾报警模块均相连接，所述的稳压芯片的1脚与第三极性电容的正极、第四电容的一端、处理器单元、无线接收模块均相连接，所述的整流桥的4脚与第二二极管的正极、第一极性电容的负极、第二极性电容的正极、第三电容的另一端、稳压芯片的2脚、第三极性电容的负极、第四电容的另一端均相连接。

优选地，所述的无线接收模块包括无线接收器，所述的无线接收器的1脚通过第一电感与电压转换模块的第二输出端相连接，所述的无线接收器的2脚与处理芯片的17脚相连接，所述的无线接收器的3脚通过第二电感与电压转换模块的负极相连接，所述的无线接收器的1脚与2脚之间并联连接有第四电容，所述的无线接收器的4脚与3脚之间短接，所述的无线接收器的5脚连接天线。

优选地，所述的控制模块包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述的第一继电器的线圈的一端与、第三二极管的负极、电压转换模块的第一输出端相连接，第一继电器的线圈的另一端与第一三极管的集电极、第三二极管的正极相连接，第三二极管的两端还并联连接有第九电容，所述的第一三极管的基极与第十七电阻的一端相连接，第十七电阻的另一端与第十八电阻的一端、第十电容的一端、处理芯片的11脚均相连接，第一三极管的发射极、第十八电阻的另一端、第十电容的另一端均与电压转换模块的负极相连接；所述的第二继电器的线圈的一端与、第四二极管的负极、电压转换模块的第一输出端相连接，第二继电器的线圈的另一端与第二三极管的集电极、第四二极管的正极相连接，第四二极管的两端还并联连接有第十一电容，所述的第二三极管的基极与第十九电阻的一端相连接，第十九电阻的另一端与第二十电阻的一端、第十二电容的一端、处理芯片的13脚均相连接，第二三极管的发射极、第二十电阻的另一端、第十二电容的另一端均与电压转换模块的负极相连接；所述的第三继电器的线圈的一端与、第五二极管的负极、电压转换模块的第一输出端相连接，第三继电器的线圈的另一端与第三三极管的集电极、第五二极管的正极相连接，第五二极管的两端还并联连接有第十三电容，所述的第三三极管的基极与第二十一电阻的一端相连接，第二十一电阻的另一端与第二十二电阻的一端、第十四电容的一端、处理芯片的19脚均相连接，第三三极管的发射极、第二十二电阻的另一端、第十四电容的另一端均与电压转换模块的负极相连接。

优选地，所述的处理器单元还连接有按键模块，所述的按键模块包括第一按键，所述的第一按键的2脚与第九电阻的一端、第十电阻的一端均相连接，所述的第九电阻的另一端与电压转换模块的第二输出端相连接，所述的第十电阻的另一端与处理芯片的16脚、第五电容的一端相连接，第五电容的另一端与第一按键的1脚、电压转换模块的负极相连接。

优选地，还包括通讯模块，所述的通讯模块包括max485型号的通讯芯片，所述的通讯芯片的1脚与所述的处理芯片的12脚相连接，所述的通讯芯片的3脚与处理芯片的8脚相连接，所述的通讯芯片的4脚与处理芯片的10脚相连接，所述的通讯芯片的8脚与第二十三电阻的一端、电压变换模块的第二输出端相连接，所述的第二十三电阻的另一端与通讯芯片的6脚、第二十四电阻的一端、第二十五电阻的一端均相连接，第二十五电阻的另一端与通讯芯片的7脚、第二十六电阻的一端、第二十七电阻的一端均相连接，所述的第二十七电阻的另一端与第六二极管的负极、第一插头的3脚相连接，所述的第二十四电阻的另一端与第七二极管的负极、第一插头的4脚相连接，所述的通讯芯片的2脚和5脚、第二十六电阻的另一端、第六二极管的正极、第七二极管的正极、第一插头的1脚均与电压转换模块的负极相连接，所述的第一插头的1脚、2脚之间相短接。

与现有技术相比，本实用新型的优点是设置的烟雾传感器可实时检测环境中的烟雾信息，并将环境中的烟雾信号传递至处理器单元，并通过处理器单元控制主副电机工作，避免出现电机运行过载，电机烧毁引起的火灾，同时还可对环境的烟雾进行监控。设置按键模块和无线接收模块，可实现对本实用新型的无线遥控和按键操控，从而增加用户的使用便捷性。同时通过通讯模块与上位机进行通讯增加了本实用新型的操控便捷性以及拓展性，便于对主电机、副电机的控制。且通过控制模块设置的第一三极管、第二三极管和第三三极管可有效增加控制模块的响应速度，从而增加主电机、副电机工作响应速度。

附图说明

图1为本实用新型的电路连接框图；

图2为本实用新型处理器单元的电路连接示意图；

图3为本实用新型无线接收模块的电路连接示意图；

图4为本实用新型电压转换模块的电路连接示意图；

图5为本实用新型烟雾报警模块的电路连接示意图；

图6为本实用新型控制模块的电路连接示意图；

图7为本实用新型按键模块的电路连接示意图；

图8为本实用新型通讯模块的电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

一种具有保护功能的主副电机控制器，包括处理器单元、电压转换模块、控制模块、烟雾报警模块和无线接收模块；所述的电压转换模块用于为处理器单元、烟雾报警模块和控制模块提供电能；所述的烟雾报警模块用于检测环境的烟雾信息，并将检测到的烟雾信号传递到处理器单元；所述的无线接收模块用于接收用户操作指令，并将指令信号传递至处理器单元，所述的处理器单元用于接收烟雾报警模块所传递的烟雾信号、无线接收模块传递的控制指令，并向所述的控制模块输出控制信号；所述的控制模块用于接收所述的处理器单元的控制信号，并控制主电机和副电机转动。

具体为电压转换模块包括变压单元、整流单元、滤波单元和降压单元；变压单元包括第一变压器t1，整流单元包括整流桥bd1，滤波单元包括第二二极管d2、第一极性电容c3、第二极性电容c4、第二电容c2，降压单元包括稳压芯片u2，第一变压器t1的一次侧异名端通过第一熔断器f1与交流电的火线相连接，第一变压器t1的一次侧同名端与交流电的零线相连接，第一变压器t1的一次侧两端并联连接有第一压敏电阻vr1；第一变压器t1的二次侧的同名端与整流桥bd1的1脚相连接，第一变压器t1的二次侧的异名端与整流桥bd1的3脚相连接，整流桥bd1的2脚与第二二极管d2的负极、第一极性电容c3的正极、第二极性电容c4的正极、第三电容c5的一端、稳压芯片u2的3脚、控制模块、烟雾报警模块均相连接，稳压芯片u2的1脚与第三极性电容c6的正极、第四电容c7的一端、处理芯片u1的1脚、第一电阻r1的另一端、第一电感的另一端均相连接，整流桥bd1的4脚与第二二极管d2的正极、第一极性电容c3的负极、第二极性电容c4的正极、第三电容c5的另一端、稳压芯片u2的2脚、第三极性电容c6的负极、第四电容c7的另一端均相连接，其中整流桥bd1的4脚作为电压转换模块的负极使用，第三电容c5的一端作为电压转换模块的第一输出端使用，第四电容c7的一端作为电压转换模块的第二输出端使用，其中第一变压器t1为22v转12v变压器。处理器单元由型号为pic16f1829的处理芯片u1及其外围电路构成，处理芯片u1的4脚与第二电阻r2的一端相连接，所述的第二电阻r2的另一端与第一电阻r1的一端、第一电容c1的一端均相连接，所述的处理芯片u1的1脚和20脚之间并联连接有第二电容c2，所述的第一电阻r1的另一端、处理芯片u1的1脚与电压转换模块的第二输出端相练连接，所述的第一电容c1的另有一端、处理芯片u1的20脚均与电压转换模块的负极相连接。

烟雾保护模块包括烟雾传感器和与烟雾传感器相接插的第一接插件jc1，第一接插件jc1的1脚与第一二极管d1的阴极相连接，第一二极管d1的阳极与第三电阻r3的一端相连接，第三电阻r3的另一与电压转换模块的第一输出端相连接，第三电阻r3的两端并联连接有第四电阻r4，第一接插件jc1的2脚与第五电阻r5的一端相连接，第五电阻r5的另一端与第一稳压二极管zd1的负极、第六电阻r6的一端相连接，第五电阻r5的另一端还与处理芯片u1的5脚相连接，第一接插件jc1的3脚与第七电阻r7的一端相连接，第七电阻r7的另一端与第二压二极管zd2的负极、第八电阻r8的一端、处理芯片u1的6脚均相连接，第一接插件jc1的4脚、第六电阻r6的另一端、第八电阻r8的另一端、第一稳压二极管zd1的正极、第二压二极管zd2的证据均与电压输出模块的负极相连接；其中烟雾传感器为由型号为mq-2的传感器构成的烟雾传感器模块。

无线接收模块包括无线接收器，无线接收器的1脚通过第一电感与电压转换模块的第二输出端相连接，无线接收器的2脚与处理芯片u1的17脚相连接，无线接收器的3脚通过第二电感与电压转换模块的负极相连接，无线接收器的1脚与2脚之间并联连接有第四电容c7，无线接收器的4脚与3脚之间短接，无线接收器的5脚连接天线。

控制模块包括第一继电器k1、第二继电器k2和第三继电器k3，第一继电器k1的线圈的一端与、第三二极管d3的负极、电压转换模块的第一输出端相连接，第一继电器k1的线圈的另一端与第一三极管q1的集电极、第三二极管d3的正极相连接，第三二极管d3的两端还并联连接有第九电容c13，第一三极管q1的基极与第十七电阻r17的一端相连接，第十七电阻r17的另一端与第十八电阻r18的一端、第十电容c14的一端、处理芯片u1的11脚均相连接，第一三极管q1的发射极、第十八电阻r18的另一端、第十电容c14的另一端均与电压转换模块的负极相连接；第二继电器k2的线圈的一端与、第四二极管d4的负极、电压转换模块的第一输出端相连接，第二继电器k2的线圈的另一端与第二三极管q2的集电极、第四二极管d4的正极相连接，第四二极管d4的两端还并联连接有第十一电容c15，第二三极管q2的基极与第十九电阻r19的一端相连接，第十九电阻r19的另一端与第二十电阻r20的一端、第十二电容c16的一端、处理芯片u1的13脚均相连接，第二三极管q2的发射极、第二十电阻r20的另一端、第十二电容c16的另一端均与电压转换模块的负极相连接；第三继电器k3的线圈的一端与、第五二极管d5的负极、电压转换模块的第一输出端相连接，第三继电器k3的线圈的另一端与第三三极管q3的集电极、第五二极管d5的正极相连接，第五二极管d5的两端还并联连接有第十三电容c17，第三三极管q3的基极与第二十一电阻r21的一端相连接，第二十一电阻r21的另一端与第二十二电阻r22的一端、第十四电容c18的一端、处理芯片u1的19脚均相连接，第三三极管q3的发射极、第二十二电阻r22的另一端、第十四电容c18的另一端均与电压转换模块的负极相连接；其中无线传感器的具体型号为malr47-433m，上述的第一继电器k1的常闭接线端子与主电机的主回路相连接用于紧急控制主电机停止转动，第二继电器k2的常开端子与主电机的主回路相连接用于控制主电机转动，第三继电器k3的常开端子与副电机的主回路相连接用于控制副电机转动。

处理器单元还连接有按键模块，按键模块包括第一按键sp1，第一按键sp1的2脚与第九电阻r9的一端、第十电阻r10的一端均相连接，第九电阻r9的另一端与电压转换模块的第二输出端相连接，第十电阻r10的另一端与处理芯片u1的16脚、第五电容c9的一端相连接，第五电容c9的另一端与第一按键sp1的1脚、电压转换模块的负极相连接。

同时，本实用新型包括通讯模块，通讯模块包括max485型号的通讯芯片u3，通讯芯片u3的1脚与处理芯片u1的12脚相连接，通讯芯片u3的3脚与处理芯片u1的8脚相连接，通讯芯片u3的4脚与处理芯片u1的10脚相连接，通讯芯片u3的8脚与第二十三电阻r23的一端、电压变换模块的第二输出端相连接，第二十三电阻r23的另一端与通讯芯片u3的6脚、第二十四电阻r24的一端、第二十五电阻r25的一端均相连接，第二十五电阻r25的另一端与通讯芯片u3的7脚、第二十六电阻r26的一端、第二十七电阻r27的一端均相连接，第二十七电阻r27的另一端与第六二极管d6的负极、第一插头jc2的3脚相连接，第二十四电阻r24的另一端与第七二极管d7的负极、第一插头jc2的4脚相连接，通讯芯片u3的2脚和5脚、第二十六电阻r26的另一端、第六二极管d6的正极、第七二极管d7的正极、第一插头jc2的1脚均与电压转换模块的负极相连接，第一插头jc2的1脚、2脚之间相短接，上述的第六二极管d6、第七二极管d7均为瞬态抑制二极管。

本实用新型的工作原理：通过电压转换模块的第一变压器t1对220v交流电进行变换并通过整流桥bd1将其变换为12v直流电，而后通过设置的第一极性电容c3、第二极性电容c4和第三电容c5对变换后的电能进行滤波处理。同时12v直流电输入至变压单元，通过型号为lm7805的变压芯片将12v直流电转换为5v直流电。正常工作时通过烟雾报警器实时检测环境中的烟雾，并将检测到的烟雾信号通过烟雾传感器的2脚、3脚传递至处理芯片u1，当烟雾传感器检测到烟雾信号时，处理芯片u1的11脚输出高电平，此时第一三极管q1导通、第一继电器k1的线圈通电，使得第一继电器k1的常闭端子断开，从而使的主电机的回路断开，使得主电机停止工作或无法通电转动。当烟雾传感器未检测到烟雾信号，且通过无线接收模块接收到用户的控制指令或用户通过按键模块输入控制指令时，处理器单元通过通讯模块接收副电机的工作状态，当副电机处于锁定状态时，处理芯片u1的19脚输出高电平，使得第三三极管q3导通、第三继电器k3的线圈通电，从而使得副电机的转动解锁，上位机通过通讯模块将副电机的解锁信号传递至处理器单元，此时处理芯片u1的19脚停止输出高电平，第三三极管q3截止、第三继电器k3的线圈断电，从而使得副电机停止工作。同时处理芯片u1的13脚输出高电平，使得第二三极管q2导通、第二继电器k2的线圈通电，从而使得主电机工作执行用户指令，从而实现对主副电机的控制。

以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干的变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。