专利名称：管状电机智能控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机控制系统的智能化管理。
背景技术：
现有的管状电机采用的自动控制，一般都是行程控制，不仅功能单一，其控制精度也比较低。由于采用拨码开关，其保密性能差，重码机率也大，现有的行程开关准确度仅为±5°，难以满足人们追求的舒适、简单、安全、多功能和智能化的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管状电机智能控制系统。
它由发射器、接收器和发射软件、接收软件组成；发射器以单片机作为中央处理器，包括电源、按键、传感器模块和高频发射模块；接收器以单片机作为中央处理器，包括电源、按键、EEPROM存储器、高频接收模块、驱动模块、管状电机控制卷帘门窗。
接收器软件采用如下步骤完成开始→初始化→读写EEPROM→开中断→接收信号→否！←返回重新读写；是！→解码处理→输出→结束。
发射器软件采用如下步骤完成开始→初始化→键扫描→键处理→编码输出→结束。
高频发射模块中设有组合遥控发射模块、子遥控发射模块、无线定时子遥控模块。
传感器模块中设有光电传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块、气体传感器模块、振动传感器模块、风力传感器模块、磁力传感器模块。
本发明与现有技术相比，具有以下优点提高了行程控制的精度，使行程限位开关的准确度达到±3°以内，具有光控、温控、风控、定时控制、湿度感应控制、振动感应和气体感应控制。同时实现了防火、防盗功能。由于采用了单片机进行编解码，保密性强，发射器采用声表面谐振器稳频，频率一致性好，抗干扰性强。
附图1是本发明的发射器系统方框图；附图2是本发明的接收器系统方框图；附图3是本发明接收器软件程序框图；附图4是本发明发射器软件程序框图；附图5是发射器的电原理图；附图6是接收器的电原理图。
实施方式图5中U1为单片机，采用AT89C2051，是遥控发射器的核心部件，它配合软件实现外部信号处理和内部数字编码信号外理。
电源供电此电路有无信号发射自动断电功能，按键时间检测功能以延长电池使用寿命，当按下up-key、down-key、stop-key任一键时，电源+12V通过电阻R4、R3与R5组成的分压电路，使单片机的I/O脚获得一个高电平信号，同时由于三极管Q1(9015)得到偏置而导通，+12V通过三极管Q1，电阻R1，稳压管DZ2(5.1V)，在稳压管DZ2的负极获得+5V电源给单片机供电，而另一路，则通过Q1、R2、DZ1给LED(发光二极管)供电使其发光，作为电源兼发射指示用，与此同时单片机上电复位按已设定程序运行，进行按键按下计时，当某一次按键超过5秒时，则认为是误操作，单片机停止工作进入节电模式，这样整个电路当没有按键按下时，电源不供电，单片机不工作，LED也不指示，就可以节省电池，延长电池使用寿命。
单片机复位电路单片机的复位电路由C2与电阻R9组成，单片机的第一脚为复片脚，当有按键按下时，单片机得电。+5V电源通过C2与R9，使单片机的第一脚有一大于二个机器周期的高电平出现，则单片机所有I/O引脚都复为“1”。达到单片机上的电复位。
单片机的时钟信号单片机的4、5脚为单片机内部放大器的输入和输出端。电容C3、C4和电阻R8、12MHZ晶振构成晶体振荡及稳频，为单片机提供12MHZ的时钟信号。
单片机的输入与输出单片机的2、3、6脚分别接三个按键up-key、down-key、stop-key，电阻R5、R6、R7为三个输入口的下拉电阻，以保证单片机无按键按下时，此三个输入口为低电平，当有按键按下时，单片机将此发射器的编号以及按键编号进行数字编码以方波信号从单片机的11脚输出。经R10到三极管Q2的基极。在三极管Q2集电极输出一个与基极反相的方波，此方波加载到由315MHZ声表面滤波器ASW，电阻R11、电C1、电感L1高频发射电路发射出去。
遥控接收器采用高性能单片机及其技术进行解码、计数、方向判别、安全保护，使在电机安装时不再为安装方向和行程设定而烦脑，采用EEPROM时事记录电机行程，使电机的限位设定更精确，还有断电记忆功能。
电源部分供电AC 220V或AC 110V通过转换开关K11，接到电源变压器的初级绕组，使得电源变压器输出AC 15V电压，经桥式整流后输出+12V直流电，C8、C9、C10、C11是增加三端稳器的瞬时效应，+12V直流电源一路给12V直流继电器供电，一路由三端稳压器78L05稳压成稳定的+5V电源为单片机及AT93C46、54hc132A、ULN2003A供电。
单片机(AT89C2051)结合软件实现外部输入信号，copy-key和Del-Key以及315高频接收模块接收的信号处理，实现遥控发射器的学习功能，高频接收12V直流继电器，带动电机运行，通过软件对93C46进行读写操作，以完成电机运行状的记录，使其断电后能记忆电机的运行状态，以实现精确的行程设定，结合软件及54H132实现“看门狗“功能。当上电或单片机受干扰程序跑飞时，可对单片机进行复位操作，使单片机正常工作。
单片机复位所谓的“看门狗“电路是计算机技术中监视定时器的俗称，其主要功能(1)运行监控。电网中及空间存在丰富的谐波，对微机系统随时会造成电磁干扰，可能使CPU的运行出现死机，程序跑飞或进入死循环，等，这时”看门狗“会让CPU复位，从而使CPU的运行重新回到正常的工作程序中，(2)电压监控。在系统上电初始阶段和在欠压情况下，系统各部件可能出现不确定状态，造成意外操作，这时“看门狗”能使CPU处于复位状态而停止运行，直到电源电压正常稳定才恢复运行。
一片四-二输入“与非”施密特触发器MC54HC132A的门c、门d、门b与C3、C4、R4、R5、D3、D2等组成“看门狗”电路。门c、C3起隔离作用，门c的输入端与P3.0端口连接，只要在主循环程序中加上一条取反该端口的程序指令(如CPLP3.0)，即一个循环该端口输出高电平，再一个循环输出低电平。这样门c输出端3脚电平就不断变化，门d的输出端6脚也随之变化，当6脚为高电平时，通过大电阻R5电容C4充电，当6脚为低电平时，C4则通过二极管D3很快放电，因而，只要系统程序的主循环正常运行，输出I/O端口不断变化，即门d的6脚电平不断变化，C4就充不上电而始终处于低电平，加到门b，使门b的11脚输出高电平，这样，由于D1、D2被封，门b对整个电路起不了任何作用，整个系统仍保持正常运行。
如果系统受干扰出现死机和或程序跑飞，主循环不能正常进行了，即I/O端口(P3.0)不再变化，这时门c的输入端，不管是高电平还是低电平，因电容C3的隔离，门d的输入端4、5脚有电阻R4的下拉，其6脚输出是高电平，C4通过R5充电，约经500ms后，使门d的11脚输出低电平，一方面C1经D1很快放电，使门a的10脚为低电平，门a的8脚输出为高电平，致使CPU复位。另一方面C4经D2、R3放电，当C4放电至VL值电平时，门b施密特触发器翻转，其11脚输出高电平，封住了D1、D2，这样电容C1、C4又分别经R1、C1的充放电时间常数比R5、C4小了几倍，因而门a先翻转，其循环正常进行，门c的输入就不断变化，门b的输出也不断变化，C4又充不上电了。
门a与电阻R1、R2、电容C1、C2及稳压二极管DW构了电压监控电路。门a10脚上的R1、C1主要用于“上电自动复位”，即在系统上电初始阶段，门a10脚处于低电平，使其8脚输出相当的高电平复位脉冲，促使CPU复位。门a的9脚上的C2、R2、DW则起“掉电保护作用”，在上电的瞬间，由于C2的存在，使9脚处于高电平，当电源电压稳定时，由于2.4V的稳压一极管DW的存在，使9脚的电位钳位在VDD-2.4＝5-2.4＝2.6V，根据施密特触发器的特性，9脚仍然“保持在高电平”，不会影响门a的原有状态。当系统电源掉电或欠电压时，如VDD掉至4V，则9脚电位为VDD-2.4＝4-2.4＝1.6V，9脚算是低电平了，这时，门a翻转其8脚输出高电平，使CPU处于复位状态，避免了系统在掉电欠压过程中产生误动作，直到电源恢复正常时，复位保护才撤消，CPU才开始正常运行。
单片机的时钟信号单片机的4、5脚为内部放大器的输入和输出端，电容C5、C6和电阻R6、12MHZ晶振构成及稳频，为单片机提供12MHZ的时钟信号。
单片机的输入与输出单片机7、8脚copy-key和Del-key两个按键，是接收器的学习功能，即通过软件A793c46器件可以考贝和删出发射器，R7、R8为输入下拉电阻，为确保这两个输入口在无按键按下时为低电平。单片机18脚经一开关J5接到地，通过软件可改变电机的运转方向，单片机的12、13、14、15脚连接93c46，通过软件对93c46进行读写，可以实时跟踪电机的运行方向，行程的设定，遥控发射器的考贝与删出记录，单片机的6脚是高频接收模块，接收到信号的输入脚。单片机将此脚的输入信号解码后进行相应的处理。单片机的3、17、16脚分别接ULN2003A的1、2、3脚当单片机的3脚为高电平时，ULN2003A的1脚为高电平，其16脚为低电平，12V直流继电器K1带电吸合，马达正转。
当单片机的17脚为高电平时，ULN2003A的2脚为高电平，其15脚为低电平，12V直流继电器K2带电吸合，马达反转。
当单片机的16脚为高电平时，ULN2003A的3脚为高电平，其14脚为低电平，5V蜂鸣器带电发出声音。
R12、R13、C12、C13功能是当继电器的触点切换时吸收孤光以保护继电器延长其使用寿命。
权利要求
1.一种管状电机智能控制系统，其特征在于它由发射器、接收器和发射软件、接收软件组成；发射器以单片机作为中央处理器，包括电源、按键、传感器模块和高频发射模块；接收器以单片机作为中央处理器，包括电源、按键、EEPROM存储器、高频接收模块、驱动模块、管状电机控制卷帘门窗。
2.如权利要求1所述的管状电机智能控制系统，其特征在于接收器软件采用如下步骤完成开始→初始化→读写EEPROM→开中断→接收信号→否！←返回重新读写；是！→解码处理→输出→结束。
3.如权利要求1所述的管状电机智能控制系统，其特征在于发射器软件采用如下步骤完成开始→初始化→键扫描→键处理→编码输出→结束。
4.如权利要求1所述的管状电机智能控制系统，其特征在于高频发射模块中设有组合遥控发射模块、子遥控发射模块、无线定时子遥控模块。
5.如权利要求1所述的管状电机智能控制系统，其特征在于传感器模块中设有光电传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块、气体传感器模块、振动传感器模块、风力传感器模块、磁力传感器模块。
全文摘要
本发明涉及电机控制系统的智能化管理；它由发射器、接收器和发射软件、接收软件组成；发射器以单片机作为中央处理器，包括电源、按键、传感器模块和高频发射模块；接收器以单片机作为中央处理器，包括电源、按键、EEPROM存储器、高频接收模块、驱动模块、管状电机控制卷帘门窗；本发明提高了电机行程控制的精度，使行程限位开关的准确度达到±3°以内，具有光控、温控、风控、定时控制、湿度感应控制、振动感应和气体感应控制；同时实现了防火、防盗功能；由于采用了单片机进行编解码，保密性强，发射器采用声表面谐振器稳频，频率一致性好，抗干扰性强。
文档编号G05B15/02GK1595315SQ03146840
公开日2005年3月16日 申请日期2003年9月12日 优先权日2003年9月12日
发明者彭永安 申请人:吴远泉