一种直流电机控制一体机的制作方法

文档序号:10771785阅读:525来源:国知局
一种直流电机控制一体机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及工业设备技术领域,尤其是一种直流电机控制一体机。它包括触摸屏、单片机、第一电机、第二电机和第三电机;触摸屏与单片机,单片机通过分别通过第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路与第一电机、第二电机和第三电机连接,单片机连接有分别检测第一电机、第二电机和第三电机转速的第一测速电路、第二测速电路和第三测速电路;单片机为32ARM控制器LPC1766。本实用新型通过第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路实现第一电机、第二电机和第三电机的工作驱动;同时,利用第一测速电路、第二测速电路和第三测速电路实现对第一电机、第二电机和第三电机的工作检测;并且,利用触控屏实现整理工作的控制和信息显示。
【专利说明】
一种直流电机控制一体机
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及工业设备技术领域,尤其是一种直流电机控制一体机。
【背景技术】
[0002]众所周知,多自由度直流电机之间的协调工作是现代数控机床、自动化生产设备、智能机器人等应用领域需要解决的关键技术之一,一般选择单片机作为控制器,采用PWM进行各电机的调速。但是传统的控制器如AT89S51等,I/O点数有限,使用其内部定时器,计数器产生的HVM信号最多只能控制两个自由度的电机,硬件电路、软件设计都比较烦琐,而且计数器资源被占用也不能对电机的速度进行测量,对于系统的后续升级比较困难,要处理更多自由度的电机系统时更是由于其资源不足而无法实现。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种直流电机控制一体机。
[0004]为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种直流电机控制一体机,它包括触摸屏、单片机、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、第一电机、第二电机、第三电机、第一测速电路、第二测速电路和第三测速电路;
[0006]所述触摸屏产生触控信号并将信号输入至单片机,所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路,所述第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路分别产生驱动信号并将信号分别输入至第一电机、第二电机和第三电机,所述第一测速电路、第二测速电路和第三测速电路分别检测第一电机、第二电机和第三电机的转速信号并将信号同时输入至单片机,所述单片机将转速信号进行整理并将信号反馈给触摸屏;
[0007]所述单片机为32ARM控制器LPC1766。
[0008]优选地,所述第一驱动电路包括L6203驱动芯片、第一三极管、第二三极管和第三三极管;所述第一三极管的基极通过第一电阻与单片机的P2.1端脚连接并通过第三电阻接地,所述第一三极管的集电极与L6203驱动芯片的EN端脚连接并通过第二电阻接入电源,所述第二三极管的基极通过第四电阻与单片机的P2.2端脚连接并通过第五电阻接地,所述第二三极管的集电极与L6203驱动芯片的INl端脚连接并通过第六电阻接入电源,所述第三三极管的基极通过第八电阻与单片机的P2.3端脚连接并通过第九电阻接地,所述第三三极管的集电极与L6203驱动芯片的IN2端脚连接并通过第七电阻接入电源,所述L6203驱动芯片的SEN端脚通过第十电阻接地,所述L6203驱动芯片的VREF端脚通过第一电容接地,所述L6203驱动芯片的OUTl端脚和0UT2端脚分别与第一电机的正反电极连接,所述L6203驱动芯片的OUTl端脚和0UT2端脚并联有依次串联的第^^一电阻和第三电容,所述L6203驱动芯片的B00T1端脚通过依次串联的第二电容和第一二极管接地,所述第二电容和第一二极管之间与第十一电阻连接。
[0009]优选地,所述第一测速电路包括霍尔传感器、第一运放和第二运放,所述霍尔传感器分别通过第十四电阻和第十五电阻接入电源,所述霍尔传感器的输出端通过第十八电阻与第一运放的同相端连接,所述第一运放的同相端通过第十九电阻与自身的输出端连接,所述第一运放的反相端通过第十六电阻接入电源并通过第十七电阻接地,所述第一运放的输出端与第二运放的同相端连接,所述第二运放的反相端与自身的输出端连接,所述第二运放的输出端与单片机的CAPO端脚连接。
[0010]优选地,所述单片机和触摸屏之间设置有串口电路。
[0011]由于采用了上述方案,本实用新型通过第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路实现第一电机、第二电机和第三电机的工作驱动;同时,利用第一测速电路、第二测速电路和第三测速电路实现对第一电机、第二电机和第三电机的工作检测;并且,利用触控屏实现整理工作的控制和信息显示,其结构简单,操作方便,具有很强实用性。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例的结构原理示意图;
[0013]图2是本实用新型实施例的第一驱动电路的电路结构示意图;
[0014]图3是本实用新型实施例的第一测速电路的电路结构示意图;
[0015]图4是本实用新型实施例的串口电路的电路结构不意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]如图1至图4所示,本实施例提供的一种直流电机控制一体机,它包括触摸屏1、单片机3、第一驱动电路4、第二驱动电路5、第三驱动电路6、第一电机7、第二电机8、第三电机
9、第一测速电路12、第二测速电路11和第三测速电路10;
[0018]触摸屏I产生触控信号并将信号输入至单片机3,单片机3将信号进行整理并将信号反馈给第一驱动电路4、第二驱动电路5和第三驱动电路6,第一驱动电路4、第二驱动电路5和第三驱动电路6分别产生驱动信号并将信号分别输入至第一电机7、第二电机8和第三电机9,第一测速电路12、第二测速电路11和第三测速电路10分别检测第一电机7、第二电机8和第三电机9的转速信号并将信号同时输入至单片机3,单片机3将转速信号进行整理并将信号反馈给触摸屏I。
[0019]进一步,单片机I为32ARM控制器LPC1766。
[0020]本实施例工作时,由触摸屏I开启系统工作,利用单片机3实现数据的整理,其单片机3选用32ARM控制器LPC1766,LPC1766作频率可达10MHz,具有3级流水线和哈佛结构,有4个定时器、4个UART串口、6输出的通用PWM、多达70个的通用I/O管脚等功能,是一种高效微控制器。本实施例充分利用单片机内部丰富的资源,实现了对各自由度电机速度的实时监视和控制。单片机3整理数据后分别利用第一驱动电路4、第二驱动电路5和第三驱动电路6实现对三个相对应的电机(第一电机7、第二电机8和第三电机9)的驱动工作,并利用第一测速电路12、第二测速电路11和第三测速电路10分别对第一电机7、第二电机8和第三电机9进行转速检测,检测的结构则输入至单片机3,单片机3则根据检测到的数据信号进行整理并反馈给第一驱动电路4、第二驱动电路5和第三驱动电路6进行驱动调节,同时,反馈给触摸屏进行数据显示。
[0021]本实施例的第一驱动电路4、第二驱动电路5和第三驱动电路6的电路结构均可采用相同的电路结构,本实施为方便说明,特以第一驱动电,4为例,其第一驱动电路4可采用如图2所示的电路结构,即包括L6203驱动芯片Ul、第一三极管Ql、第二三极管Q2和第三三极管Q3;第一三极管Ql的基极通过第一电阻Rl与单片机3的P2.1端脚连接并通过第三电阻R3接地,第一三极管Ql的集电极与L6203驱动芯片Ul的EN端脚连接并通过第二电阻R2接入电源,第二三极管Q2的基极通过第四电阻R4与单片机3的P2.2端脚连接并通过第五电阻R5接地,第二三极管Q2的集电极与L6203驱动芯片Ul的INl端脚连接并通过第六电阻R6接入电源,第三三极管Q3的基极通过第八电阻R8与单片机3的P2.3端脚连接并通过第九电阻R9接地,第三三极管Q3的集电极与L6203驱动芯片Ul的IN2端脚连接并通过第七电阻R7接入电源,L6203驱动芯片Ul的SEN端脚通过第十电阻RlO接地,L6203驱动芯片Ul的VREF端脚通过第一电容Cl接地,L6203驱动芯片Ul的OUTl端脚和0UT2端脚分别与第一电机7的正反电极连接,L6203驱动芯片Ul的OUTl端脚和0UT2端脚并联有依次串联的第^^一电阻Rll和第三电容C3,L6203驱动芯片Ul的B00T1端脚通过依次串联的第二电容C2和第一二极管Dl接地,第二电容C2和第一二极管Dl之间与第^^一电阻Rll连接。本实施例的单片机3可输出6通道的PWM驱动信号,本电路中只用了其中的两路,由单片机3的P2.2端脚和P2.3端脚输出。L6203驱动芯片Ul的EN端脚输入高电平,第一电机7工作,输入低电平,电机停转。L6203驱动芯片Ul的控制端IN1、IN2端脚上输入极性不同的电平可以实现第一电机7的正反转控制。
[0022]本实施例的第一测速电路12、第二测速电路11和第三测速电路10的电路结构可采用相同的电路结构,为对其说明,特以第一测速电路12为例进行说明,本实施例的第一测速电路12可采用如图3所示的电路结构,即包括霍尔传感器Hl、第一运放Al和第二运放A2,霍尔传感器Hl分别通过第十四电阻R14和第十五电阻R15接入电源,霍尔传感器Hl的输出端通过第十八电阻R18与第一运放Al的同相端连接,第一运放Al的同相端通过第十九电阻R19与自身的输出端连接,第一运放Al的反相端通过第十六电阻R16接入电源并通过第十七电阻R17接地,第一运放Al的输出端与第二运放A2的同相端连接,第二运放A2的反相端与自身的输出端连接,第二运放A2的输出端与单片机3的CAPO端脚连接。本电路的测量元件选用霍尔传感器Hl,电机每转动一周,霍尔传感器Hl输出一个负脉冲信号,脉冲信号经过第一运放Al和第二运放A2组成的整形放大电路后送第二运放A2的输出端输入至单片机3,单片机3内部的3个定时器对第一电机7、第二电机8和第三电机9检测到的脉冲信号进行计算,不需要外部扩展,电路结构简单。
[0023]为加强触摸屏I和单片机3的信息通信,单片机3和触摸屏I之间设置有串口电路2。串口电路2可采用如图4所示的电路结构。
[0024]以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种直流电机控制一体机,其特征在于:它包括触摸屏、单片机、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、第一电机、第二电机、第三电机、第一测速电路、第二测速电路和第二测速电路; 所述触摸屏产生触控信号并将信号输入至单片机,所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路,所述第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路分别产生驱动信号并将信号分别输入至第一电机、第二电机和第三电机,所述第一测速电路、第二测速电路和第三测速电路分别检测第一电机、第二电机和第三电机的转速信号并将信号同时输入至单片机,所述单片机将转速信号进行整理并将信号反馈给触摸屏; 所述单片机为32ARM控制器LPC1766。2.如权利要求1所述的一种直流电机控制一体机,其特征在于:所述第一驱动电路包括L6203驱动芯片、第一三极管、第二三极管和第三三极管;所述第一三极管的基极通过第一电阻与单片机的P2.1端脚连接并通过第三电阻接地,所述第一三极管的集电极与L6203驱动芯片的EN端脚连接并通过第二电阻接入电源,所述第二三极管的基极通过第四电阻与单片机的P2.2端脚连接并通过第五电阻接地,所述第二三极管的集电极与L6203驱动芯片的INl端脚连接并通过第六电阻接入电源,所述第三三极管的基极通过第八电阻与单片机的P2.3端脚连接并通过第九电阻接地,所述第三三极管的集电极与L6203驱动芯片的IN2端脚连接并通过第七电阻接入电源,所述L6203驱动芯片的SEN端脚通过第十电阻接地,所述L6203驱动芯片的VREF端脚通过第一电容接地,所述L6203驱动芯片的OUTl端脚和0UT2端脚分别与第一电机的正反电极连接,所述L6203驱动芯片的OUTl端脚和0UT2端脚并联有依次串联的第i^一电阻和第三电容,所述L6203驱动芯片的B00T1端脚通过依次串联的第二电容和第一二极管接地,所述第二电容和第一二极管之间与第十一电阻连接。3.如权利要求2所述的一种直流电机控制一体机,其特征在于:所述第一测速电路包括霍尔传感器、第一运放和第二运放,所述霍尔传感器分别通过第十四电阻和第十五电阻接入电源,所述霍尔传感器的输出端通过第十八电阻与第一运放的同相端连接,所述第一运放的同相端通过第十九电阻与自身的输出端连接,所述第一运放的反相端通过第十六电阻接入电源并通过第十七电阻接地,所述第一运放的输出端与第二运放的同相端连接,所述第二运放的反相端与自身的输出端连接,所述第二运放的输出端与单片机的C A P O端脚连接。4.如权利要求3所述的一种直流电机控制一体机,其特征在于:所述单片机和触摸屏之间设置有串口电路。
【文档编号】H02P5/68GK205453565SQ201620184672
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】程壹晏
【申请人】广州市彩诚电子科技有限公司
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