专利名称：一种婴儿电动摇床的摆动角度控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及婴儿摇床控制器，具体说是ー种婴儿电动摇床的摆动角度控制器。
背景技术：
现有的婴儿电动摇床(简称为摇床)，大多依靠电动马达的推力维持摇床上的摇篮做单摆运动，其控制方式大致可分为以下两种。第一种控制方式
固定电压方式，在不同的摆动角度档位时，加在电动马达上的电压是不同的，选定档位后，则电动马达上加的电压是固定不变的，电动马达的推力是固定的。其缺点是推力固定后，摇床对不同重量的婴儿其摆动角度是不一样的。
第二种控制方式
利用红外线来检测摆动角度，在摇床上装有多组红外线发射、接收装置，摇床的摆杆摆动时，在不同的摆动角度，摆杆会遮挡该位置的红外线发射装置发射的红外线，则对应的红外线接收装置就接收不到红外线，从而推测摇床的摆动角度。其缺点是当摇床摆放的地面和水平面有一定角度的时候，则摆动时重力线两侧的角度不一样。如果要提高摆动的精度，则必须増加红外发射接收装置的数量，这样成本也就増加了。另外，此种控制方式在开始摆动时必须要先人工推动ー下才能摆动起来，而且在摆动的过程中，可能会停止下来。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种婴儿电动摇床的摆动角度控制器，摆动角度控制精确度高，当摇床摆动角度出现变化吋，能自动调整推力，不同重量的婴儿摇床摆动角度相同，当放置在有倾斜的地面时，摇床摆动角度不受影响，始終是相对于重力线的角度，摇床能自动摆动起来，不须外力启动。为达到以上目的，本发明采取的技术方案是
一种婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于，包括
作为控制器的控制核心的微处理器単元MCU U2、摆动角度探测单元、摆动角度调节开关SI和电动马达MGl，
微处理器単元MCU通过摆动角度探測单元获取当前摇床的摆动角度，
微处理器単元MCU通过摆动角度调节开关获取期望达到的摇床的摆动角度，
微处理器単元MCU根据当前摇床的摆动角度和期望达到的摇床的摆动角度之间的差值，向电动马达发送推力调节信号，控制电动马达自动调整推力，
所述电动马达MGl为直流马达，
所述摆动角度探測单元为重力传感器，
控制器内置电压转换单元，为整个控制器提供电力，所述电压转换单元为ー个降压型DC-DC转换器Ul。在上述技术方案的基础上，摆动角度调节开关SI有0 5六个档位，微处理器单元MCU将其分别对应于O度、6度、12度、18度、24度、36度六个预先设定的摆动角度。在上述技术方案的基础上，微处理器単元MCU通过音量调节开关获取期望达到的音量大小，并向发声单元发送音量调节信号，控制发声単元自动调整音量。在上述技术方案的基础上，音量调节开关至少包括音量増大、音量减小两个调节开关S2、S3。在上述技术方案的基础上，微处理器单元MCU U2的型号为NY5B011A。在上述技术方案的基础上，降压型DC-DC转换器Ul的型号为SSC2160GSA-ADJ。在上述技术方案的基础上，电动马达MGl的型号为RD050TA。在上述技术方案的基础上，重力传感器的型号为MXC6227AU。
在上述技术方案的基础上，微处理器单元MCU U2通过22管脚利用单片机定时中断模拟输出PWM，PWM再通过mosfet推动电动马达，从而推动摇床摆动起来。在上述技术方案的基础上，微处理器単元MCU实时读取摆动角度探测单元的值，从而得知摇床摆动角度，通过改变PWM的占空比改变电动马达的推力，从而调整摇床摆动角度到设定的值。本发明所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，摆动角度控制精确度高，当摇床摆动角度出现变化时，能自动调整推力，不同重量的婴儿摇床摆动角度相同，当放置在有倾斜的地面时，摇床摆动角度不受影响，始終是相对于重力线的角度，摇床能自动摆动起来，不须外力启动。
本发明有如下附图
图I婴儿电动摇床的摆动角度控制器的功能框图，
图2婴儿电动摇床的摆动角度控制器的电路原理图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进ー步详细说明。如图1、2所示，本发明所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，包括
作为控制器的控制核心的微处理器単元MCU U2、摆动角度探测单元、摆动角度调节开关SI和电动马达MGl，
微处理器単元MCU通过摆动角度探測单元获取当前摇床的摆动角度，
微处理器単元MCU通过摆动角度调节开关获取期望达到的摇床的摆动角度，
微处理器単元MCU根据当前摇床的摆动角度和期望达到的摇床的摆动角度之间的差值，向电动马达发送推力调节信号，控制电动马达自动调整推力，
所述电动马达MGl为直流马达，
所述摆动角度探測单元为重力传感器，所述重力传感器可检测当前位置和竖直方向之间的角度，所述竖直方向即重力线的方向，
控制器内置电压转换单元，为整个控制器提供电力，所述电压转换单元为ー个降压型DC-DC转换器Ul。在上述技术方案的基础上，摆动角度调节开关SI有0 5六个档位，微处理器单元MCU将其分别对应于O度、6度、12度、18度、24度、36度六个预先设定的摆动角度。在上述技术方案的基础上，微处理器単元MCU通过音量调节开关获取期望达到的音量大小，并向发声单元发送音量调节信号，控制发声単元自动调整音量。音量调节开关至少包括音量増大、音量减小两个调节开关S2、S3，发声单元可根据客户的需要选择播放的具体音乐，例如，可以根据客户需要播放儿歌、催眠曲、轻音乐、钢琴曲等。具体播放的音乐可根据客户需要定制。在上述技术方案的基础上，微处理器单元MCU U2的型号为NY5B011A。
在上述技术方案的基础上，降压型DC-DC转换器Ul的型号为SSC2160GSA-ADJ。在上述技术方案的基础上，电动马达MGl的型号为RD050TA。在上述技术方案的基础上，重力传感器的型号为MXC6227AU。重力传感器可使用市场上公开出售的成熟产品，不再详述其型号。在上述技术方案的基础上，微处理器单元MCU U2通过22管脚利用单片机定时中断模拟输出PWM，PWM再通过mosfet推动电动马达，从而推动摇床摆动起来。MCU :微处理器单元，Micro Control Unit,亦可称为微控制单元或单片机。PWM :脉冲宽度调制，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的ー种非常有效的技木，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。mosfet:金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管。參见图2。在上述技术方案的基础上，微处理器単元MCU实时读取摆动角度探测单元的值，从而得知摇床摆动角度，通过改变PWM的占空比改变电动马达的推力，从而调整摇床摆动角度到设定的值。直流马达工作说明
直流马达转动速度越快产生的推力就越大，推力越大则推动摇床摆动角度就越大，直流马达转动速度越慢产生的推力就越小，推力越小则推动摇床摆动角度就越小。而PWM的占空比越小则直流马达的转速就越慢，PWM的占空比越大则直流马达的转速就越快。MCU就是通过调整PWM的占空比大小来控制直流马达的转动速度，从而调整直流马达的推力大小，使摇床摆到设定的角度。工作流程举例(假设摆动角度调节开关在3档的位子)
MCU读取摆动档位数据，读到的是3档，则知道摆动角度是18度。首先以较小的占空输出PWM，即以较小的推力让摇床平稳的摆动起来，接着MCU读取摆动角度探测单元的值，得到摇床摆动角度，如果小18度，则逐步加大PWM的占空比，即逐步加大电动马达的推力，然后再读取摇床摆动角度，直到摆动角度为18度，然后MCU以这种占空比持续的输出PWM。当MCU读到摇床摆动角度大于18度，则逐步减小PWM的占空比，即减小电动马达的推力，直到摇床摆动角度为18度。总之摆动角度小于设定的角度，就加大PWM的占空比，摆动角度大于设定的角度，就减小PWM的占空比，从而实现摆动角度锁定在设定的角度。注释控制摇摆角度的PWM信号由单片机内置软件来控制管脚PA2，模拟发出PWM信号。
图2为ー个婴儿电动摇床的摆动角度控制器的电路具体实施例，电路工作过程大致如下
外接电源适配器给Ul (降压型DC-DC转换器)供电，由Ul将电压转换成U2 (微处理器単元MCU)、U3 (重力传感器)所需要的稳定电压。由摆动角度调节开关SI发出命令，通知U2需要控制的摇床摆动角度，U2接收到命令后通过U2的PAl管脚(CLK)、PA3管脚(DATA)读取U3的角度參数，再由U2的PA2管脚发出模拟PWM信号来控制MGl (电动马达)摆动，并由PWM2\PWM1管脚(第19、20管脚)发出音乐，可根据客户需求定制音乐。音乐大小可由音量増大、音量减小两个调节开关S2\S3来控制。本发明所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，设有用于检测摆动角度的重力传感器，无论摇床放在什么平面上，摆动都是相对于重力线来检测角度的，检测精度很高，具 体精度取决于采用的具体重力传感器器件；设定摆动角度后，推力可自动调整，先以较小的推力推动摇床，摆动后再逐步加大推力直到设定的角度，当检测到摇床停止(例如人为阻止摇床摆动)或幅度变大变小，则当摆动角度小于设定的角度则增加推力，当摆动角度大于设定的角度则减小推力。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技木。
权利要求
1.一种婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于，包括 作为控制器的控制核心的微处理器单元MCU U2、摆动角度探测单元、摆动角度调节开关SI和电动马达MGl， 微处理器单元MCU通过摆动角度探测单元获取当前摇床的摆动角度， 微处理器单元MCU通过摆动角度调节开关获取期望达到的摇床的摆动角度， 微处理器单元MCU根据当前摇床的摆动角度和期望达到的摇床的摆动角度之间的差值，向电动马达发送推力调节信号，控制电动马达自动调整推力， 所述电动马达MGl为直流马达， 所述摆动角度探测单元为重力传感器， 控制器内置电压转换单元，为整个控制器提供电力，所述电压转换单元为一个降压型DC-DC转换器Ul。
2.如权利要求I所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于摆动角度调节开关SI有O 5六个档位，微处理器单元MCU将其分别对应于O度、6度、12度、18度、24度、36度六个预先设定的摆动角度。
3.如权利要求I所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于微处理器单元MCU通过音量调节开关获取期望达到的音量大小，并向发声单元发送音量调节信号，控制发声单元自动调整音量。
4.如权利要求3所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于音量调节开关至少包括音量增大、音量减小两个调节开关S2、S3。
5.如权利要求I所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于微处理器单元MCU U2 的型号为 NY5B011A。
6.如权利要求I所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于降压型DC-DC转换器Ul的型号为SSC2160GSA-ADJ。
7.如权利要求I所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于电动马达MGl的型号为RD050TA。
8.如权利要求I所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于重力传感器的型号为 MXC6227AU。
9.如权利要求5所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于微处理器单元MCU U2通过22管脚利用单片机定时中断模拟输出PWM，PWM再通过mosfet推动电动马达，从而推动摇床摆动起来。
10.如权利要求9所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，其特征在于微处理器单元MCU实时读取摆动角度探测单元的值，从而得知摇床摆动角度，通过改变PWM的占空比改变电动马达的推力，从而调整摇床摆动角度到设定的值。
全文摘要
本发明涉及一种婴儿电动摇床的摆动角度控制器，包括微处理器单元MCU、摆动角度探测单元、摆动角度调节开关和电动马达，通过摆动角度探测单元获取当前摇床的摆动角度，通过摆动角度调节开关获取期望达到的摇床的摆动角度，根据当前摇床的摆动角度和期望达到的摇床的摆动角度之间的差值，向电动马达发送推力调节信号，控制电动马达自动调整推力，控制器内置电压转换单元。本发明所述的婴儿电动摇床的摆动角度控制器，摆动角度控制精确度高，当摇床摆动角度出现变化时，能自动调整推力，不同重量的婴儿摇床摆动角度相同，当放置在有倾斜的地面时，摇床摆动角度不受影响，始终是相对于重力线的角度，摇床能自动摆动起来，不须外力启动。
文档编号A47D9/02GK102809973SQ20121033450
公开日2012年12月5日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者谢劼 申请人:谢劼