本发明涉及到航模动力系统技术领域，特别涉及一种无刷电机的驱动电路及控制方法，该无刷电机的控制方法便于控制电机的运行速度，可保证电机运行安全可靠。
背景技术：
国内航模规模化的使用刚起步，市场潜力巨大，随着无人机频谱制定和试航标准等多项规范逐步落地，航模在低空领域的自主性将大大增加；随着对应用价值认知程度的加深，该类产品在遥感测绘、边海防、森林防火、管道巡线、警务执法等方面的应用已开始起步，并呈现出迅猛发展之势，他将很大程度上便利于社会，便利大众；一款方便、安全、高性能的动力方案被迫切的需要，动力主力的无刷电机驱动设备被迫不断成长，因此提出一种刷电机的驱动电路及控制方法。
技术实现要素：
通过对现有专利文献的检索，我们发现还没有无刷电机的驱动电路及控制方法的相关报道。
为这解决现有航模在低空领域需求的问题，本发明的目的在于提供一种刷电机的驱动电路及控制方法，该刷电机的驱动电路及控制方法根据外部输入的控制信号来给予电机不同的运行速度，同时监测电机的反电动势保证电机运行正常，另还有电压检测以及温度检测等保护功能，保证电机运行安全可靠而不发生变质倾向，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无刷电机的驱动电路，包括驱动电路模块、功率电路模块、信号检测模块和bemf检测模块；
所述驱动电路模块用于控制功率mos，实现mos管的正常开关，并且可防止上下臂互通；
所述功率电路模块用于给电机驱动提供动力；
所述信号检测模块用于控制信号的识别，能通过检测不同的信号，给予不同的处理，实现电机驱动设备的加减速；
所述bemf检测模块用于监测电机驱动设备的工作状态，并提供反馈值给到mcu进行运行处理。
优选的：所述驱动电路模块包括芯片u4，芯片u4的引脚7串接电容c15接地，芯片u4的引脚8并接电容c15的输出端，电容c15的输入端接+12v电源输入端；所述芯片u4的引脚14并接电容c16和二极管d4，二极管d4的输入端接+12v电源输入端，电容c16的输出端并接芯片u4的引脚12；所述芯片u4的引脚17并接电容c14和二极管d3，二极管d3的输入端接+15v电源输入端，电容c14的输出端并接芯片u4的引脚15；所述芯片u4的引脚20并接电容c13和二极管d2，二极管d2的输入端接+12v电源输入端，电容c13的输出端并接芯片u4的引脚18；此模块的的工作原理是根据单片机提供的信号，通过u4将下臂的mos驱动电压升至12v，同时将上臂电路通过二极管和电容进行升压，保证上臂mos的驱动电压也为12v。
优选的：所述bemf检测模块包括电机输入端sh-a、电机输入端sh-b和电机输入端sh-c，电机输入端sh-a的输入端串接电阻r1和电阻r2，电机输入端sh-b的输入端串接电阻r3和电阻r4，电机输入端sh-c的输入端串接电阻r5和电阻r6，电阻r2、电阻r4和电阻r6的输入端并联，电阻r2的输出端并接电阻r10接地，电阻r4的输出端并接电阻r9接地，电阻r6的输出端并接电阻r8接地；此模块是将电机三相的电压进行分压，得到的值给到单片机，单片机自带的比较器会通过三相值和中点值的状态进行比较分析。
本发明提供另一种技术方案：一种无刷电机的控制方法，包括如下步骤：
s1：获取外部输入信号；
s2：判断电压和温度是否正常；
s3：将外部输入信号转换为驱动电机速度的pwm信号；
s4：监测电机运行状态，做出相应的处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本电机驱动设备及其控制方法，通过实时检测外部控制信号，并进行一系列的处理，将不同类型的信号转换成同样的格式，从而得出驱动电机的pwm信号，驱动pwm给到驱动电路，控制mos管的开关，给予电机不同的运行速度，同时监测bemf及设备的温度，保证设备安全运行；高效的硬件和软件相结合，使电机控制更加顺滑，同时极大程度的减少了设备的发热，增加了设备的灵敏度，让客户有更好的使用体验；系统能够及时的响应客户的操作，极大的保证了操作手感，娱乐和实用性得到了很大的提高。
附图说明
图1为本发明的驱动电路系统图；
图2为本发明的驱动电路图；
图3为本发明的bemf检测模块电路图；
图4为本发明的电机驱动设备控制的电路框架图。
图中：1驱动电路模块、2功率电路模块、3信号检测模块、4bemf检测模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明实施例中：一种无刷电机的驱动电路，包括驱动电路模块1、功率电路模块2、信号检测模块3和bemf检测模块4；
驱动电路模块1用于控制功率mos，实现mos管的正常开关，并且有防止上下臂互通的功能；
功率电路模块2用于给电机驱动提供动力；
信号检测模块3用于控制信号的识别，能通过检测不同的信号，给予不同的处理，来实现电机驱动设备的加减速；
bemf检测模块4用于监测电机驱动设备的工作状态，并提供反馈值给到mcu进行运行处理。
驱动电路模块1包括芯片u4，芯片u4的引脚7串接电容c15接地，芯片u4的引脚8并接电容c15的输出端，电容c15的输入端接+12v电源输入端；芯片u4的引脚14并接电容c16和二极管d4，二极管d4的输入端接+12v电源输入端，电容c16的输出端并接芯片u4的引脚12；芯片u4的引脚17并接电容c14和二极管d3，二极管d3的输入端接+15v电源输入端，电容c14的输出端并接芯片u4的引脚15；芯片u4的引脚20并接电容c13和二极管d2，二极管d2的输入端接+12v电源输入端，电容c13的输出端并接芯片u4的引脚18；驱动电路的控制过程为：根据电机三相控制方法，结合当前的运行状态，打开或关闭相应的功率mos，对于上臂驱动电路，会有一个升压处理，以保证mos的正常开关。
信号电路的控制过程为：首先判别信号的类型，不同的类型换算成同一种格式；对于不同的信号值，给予不同的处理，判断是否进入bootloader或者是正常的转速控制；将信号转换成pwm形式给到驱动电路模块，控制mos的开关。
bemf检测模块4包括电机输入端sh-a、电机输入端sh-b和电机输入端sh-c，电机输入端sh-a的输入端串接电阻r1和电阻r2，电机输入端sh-b的输入端串接电阻r3和电阻r4，电机输入端sh-c的输入端串接电阻r5和电阻r6，电阻r2、电阻r4和电阻r6的输入端并联，电阻r2的输出端并接电阻r10接地，电阻r4的输出端并接电阻r9接地，电阻r6的输出端并接电阻r8接地；此模块是将电机三相的电压进行分压，得到的值给到单片机，单片机自带的比较器会通过三相值和中点值的状态进行比较分析。bemf检测模块控制信号驱动电机的过程为：启动阶段时，在未获取到反电动势检测信息时，采用强制换向机制，控制电机运转；运行阶段时，根据检测到的反电动势信息进行电机的换相操作，使电机正常运转，若发现反电动势检测异常，进行相应处理。
功率电路模块的工作过程为：根据驱动电路模块的控制信号，打开mos管，驱动电路模块的控制信号是pwm波的形式，占空比越大，mos管导通的时间越长，马达的转速越高，根据设备的负载情况，mos会产生发热，当pcb板温度上升到一定值时，mcu会有油门保护操作，保证电机驱动设备的安全性。
实施例一：
基于上述描述的无刷电机的驱动电路，提供一种无刷电机的控制方法，包括如下步骤：
第一步：获取外部输入信号；获取所述电机驱动设备的外部控制信号，通过检测信号的频率，判断频率的范围，得出信号的类别，将信号划分为不同的类型，以便于后续的处理，通过判断外部输入控制信号的类型，可做出不同的响应，将不同类型的控制信号转换成同一种算法处理；
第二步：判断电压和温度是否正常；通过mcu自带的温度监视器监测电调的温度，达到特定值以后mcu会采取降低驱动pwm占空比等措施；通过电池检测电路随时监测电源电压，根据选择的编程参数项，当电压值出现异常时做出相应的处理；
第三步：将外部输入信号转换为驱动电机速度的pwm信号；将检测到的信号转换成给到无刷电调的驱动pwm，给到电机驱动电路，首先判断信号是否一直处于高电平，若是，电机驱动设备将进入bootloader循环中，可以连接调参软件对设备进行参数设置；否，则进行后续操作，将不同的信号转换成同一种格式；将同一种格式的信号进过运算转换成电机驱动pwm；进一步的，在本步骤中，有三种情况；电机驱动设备若在上电检测到高油门信号，则会进入到编程模式；若是上电检测到低油门信号，则会进入到启动模式；若是上电后一直处于低油门状态，且油门在一定时间内未做出任何改变，电机驱动设备会发出报警提示音。在电机驱动系统已经通电且已经检测到控制信号的输入，且控制信号一直停留在最小值，等待一段时间后，电机驱动系统会发出等待提示音，这是为了方便用户发现找回遗失的设备。当电机驱动器检测到可以正常运行的信号时，就可以开始启动电机运行的代码对电机进行控速：用处理好的电机驱动pwm驱动电机，电机驱动设备运行的机制是三相驱动方式，三相的驱动分为了上下六路mos，打开三相中任意两项非直通的臂，提供给电机动力，根据控制命令判断运行状态需要打开的两路mos；对于上臂要给予升压，为上臂的mos提供开启电压；用pwm的值来控制mos管开关及导通的时间，pwm的占空比越大，mos管的开通时间越长，电机的转速越快；
第四步：监测电机运行状态，做出相应的处理，判断是否进入启动初始状态，若是，则运行启动程序：启动状态开始时检测不到反电动势信息，只能依靠强制换相，使电机运行，运行后时刻检测反电动势；启动初始状态运行正常以后进入到正常油门的切换状态，正常通过反电动势信息进行换向，驱动pwm信号控制六个臂mos的导通状况，pwm占空比越大，电机的转速越快，并时刻检测反电动势的情况，若出现反电动势异常情况且达到一定的累积次数，电机将会进入到堵转保护，保证电机驱动设备的安全，重新进入启动等待；过了切换状态后电机的驱动速度随油门变化而变化，过程中同样时刻监测反电动势，同时监测驱动器的温度和电压是否正常。
实施例二：
请参阅图4，基于上述实施例一所述，本实施例还提供一种电机驱动设备，该电机驱动设备包括：信号获取模块、控制模块、驱动电机和反电动势检测模块，信号获取模块用于获取所述电机驱动设备的控制信号；控制模块将检测到的信号转换成给到无刷电调的驱动pwm，给到电机驱动电路，经过一定处理以后驱动电机，反电动势检测模块用于根据电机反电动势检测控制电机的换相情况，使电机正常运行；
第一步:信号获取模块获取识别多种信号类型的过程为：获取外部控制信号的频率,根据外部控制信号的频率判断控制信号所属的类别，将外部控制信号统一成相同的格式；
第二步:首先判断该电机驱动设备在设备上电检测信号时，信号是否一直处于高电平，若是，电机驱动设备将进入bootloader循环中，可以连接调参软件对设备进行参数设置；否，则进行后续操作；接下来会有个信号频率检测判断的过程，将信号归到不同的类别，接着处理器会经过一系列的运算将不同的信号转换成同一种格式的pwm；若在正常的运行中，信号检测丢失一瞬间，设备内部有专门的保护处理。
第三步：控制模块对工作中的接收信号反应过程为：电机驱动设备若在上电检测到高油门信号，则会进入到编程模式；若是上电检测到低油门信号，则会进入到启动模式；若是上电后一直处于低油门状态，且油门在一定时间内未做出任何改变，电机驱动设备会发出报警提示音。将接收到的信号转换为驱动模块需要的pwm后，电机开始运行。电机驱动设备运行得机制是三相驱动方式，三相的驱动分为了上下六路mos，打开三相中任意两项非直通的上下臂，提供给电机动力。
第四步：驱动控制模块接收到信号，开始进入启动过程的运行过程为：根据控制命令判断运行状态需要打开的两路mos；对于上臂要给予升压，为上臂的mos提供开启电压；若是启动阶段，有特定的启动pwm，若是正常运行阶段，则使用由接收信号转换成驱动的pwm；用pwm的值来控制mos管开关及导通的时间，pwm的占空比越大，mos管的开通时间越长，电机的转速越快。
第五步：反电动势检测模块将反电动势检测信息反馈给处理器，保证电机正常运行的过程为：判断是否是启动状态，启动状态开始时检测不到反电动势信息，只能依靠强制换相，使电机运行；启动状态过后开始正常通过反电动势信息进行换向，驱动pwm信号控制六个臂mos的导通情况，pwm占空比越大，电机的转速越快；若出现反电动势异常情况且时间足够，电机将会进入到堵转保护，保证电机驱动设备的安全；mcu自带的温度传感器时刻监测设备的温度，当温度达到指定值以后，mcu会采取降低驱动pwm占空比等措施。
综上所述：本发明通过实时检测外部控制信号，并进行一系列的处理，将不同类型的信号转换成同样的格式，从而得出驱动电机的pwm信号，驱动pwm给到驱动电路，控制mos管的开关，给予电机不同的运行速度，同时监测bemf及设备的温度，保证设备安全运行；高效的硬件和软件相结合，使电机控制更加顺滑，同时极大程度的减少了设备的发热，增加了设备的灵敏度，让客户有更好的使用体验；系统能够及时的响应客户的操作，极大的保证了操作手感，娱乐和实用性得到了很大的提高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。