专利名称：爬台阶机械的智能型直流电机控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及爬台阶机械的智能型直流电机控制器，特別涉及一种 需平稳调速和倒拉反转制动的控制器.
背景技术：
爬台阶机械是以蓄电池为能源，以直流电机为驱动的运输工具。
现有的爬台阶;tOfe的控制器是将蓄电池通过保险丝和开关连接到直流 电;^上，虽然这种控制方式形式简单，但其对复杂运动的控制功能却 不能实现，例如，当需要电机停转时停到一个固定的位置时，用户无 法通过控制器来实现；当外界负栽大时，需要电机转速下降，扭矩提 高，但这种控制器也无法实现这种功能，同时当爬台阶机械的曲柄通 过最高位置点后，电机出现倒拉反转状态，控制器无法对其进行可靠 地反转制动，所以这种控制器功能单一，无法对复杂工况进行有效地 控制.
发明内容
为了解决现有控制器存在的上述缺点，本发明提供一种利用8位
作和倒拉反转制动的控制，实现智能控制，又由于使用了 8位微处理 器，达到了简化电路，降低了成本，提高稳定性，减少体积的目的. 本发明解决其技术问題所采用的技术方案是
一种由微处理器组成的爬台阶积械的直流电机控制器，是由电源 变压电路，电机驱动和功率输出电路，单片机供电电路，控制信号输
入电路，控制程序输入电路，程序复位电路和微处理器IC1组成，如
图1所示。IC1采用了内有可编程模拟电路的微处理器集成芯片.通过 对电机主轴转动位置的检测，将输入信号传递给IC1， IC1经过分析判
断，通过四路输出分别控制四个场效应管，实现对电机的桥式连接控 制。
本发明有益的效果是电路简单，成本低，体积小，可编程，性能 稳定，能实现对直流电机的智能控制.
附困说明
图1为本发明的一实施例的原理框图，
图2为控制程序复位电路图， 图3为电源电压变压电路图， 图4为IC1控制电路图。
务沐实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
如图2至图4所示，为本发明提供的一种爬楼梯机械的直流电机 控制器，具体地说是一种控制器。本发明单片机IC1采用的型号是 ATMEGA16A， IC1内部是由以下几个主要部分组成控制单元(CPU), 特殊寄存器，随机存储器(RAM)，只读存储器(R0M)，输入输出端口， 计数器等许多附属电路组成一个功能较为完整的微处理器，IC1已通过
控制程序复位电路是由电阻R7，电容C38和常开触电S1组成，+ 5V电源接电阻R7的一端，R7的另一端与单片机IC1的管脚4、常开触 点Sl和电容C38的一端相连；C38的另一端，常开触点Sl的另一端与 地线相连。实现常开触点Sl —闭合，给IC1的REST端一个低电压， 4吏控制程序复位，如图2所示.
电源变压电路是从+ 24V电源中产生稳定的+ 15V和+ 12V电源. + 24V电源的正极通过电感L3连接到正反器2A-BRIDGE的输入端， 2A-BRIDGE的输出端通过并联的电容C19连接到三端稳压器7815的输 入端，7815的输出端通过电感L6产生稳定的+ 15V电源，并且7815 的输出端通过电容Cll, C12连接到地线上，+15丫电源通过发光二极 管D4和电阻R15连接到地线上。在此电路中将三端稳压器改成7812， 則电SW输出稳定的+ 12V电压，如图3所示。
单片机供电电路+ 15V电源通过电感Ll0连接到三端穗压器7805 的输入端，7805的输出端连接到+ 5V电源，IC1的17和38管脚，发 光二极管D7的输入端，并联到电容C17和C28上，电容C17和C28的 另一端和IC1的6、 18、 39管脚一同连接到地线上，发光二极管D7的 另一端通过电阻R18连接到地线上，电阻R18的另一端通过电容C34 连接到IC1的管脚7上，通过电容C33连接IC1的管脚8上，通过此 电路为单片机IC1提供稳定的+ 5V电源。
控制信号输入电路单片机IC1的30~ 37管脚作为外界控制信号 的输入端，管脚30连接排组R26，管脚31、 32、 33通过三位开关相互 连接，来实现电^Lit反转控制，管脚34、 37连接到光电开关上，用来 判断电机主轴转动的位置，IC1的36和37脚连接一个触点开关，用于 实现电机停车复位功能。
电;MK动和功率输出电路为单片机IC1的管脚13连接到低端驱动 器U6的管脚上，U6的管脚1和8并联到+ 12V的电源上，+ 12V电
源通过两个电容C16， C29连接到地线上，U6的管脚3通过电容C32 连接到管脚4上，U6的管脚7通过电阻R24连接到场效应管01的栅 极1上，U6的管脚5连接到场效应管01的源极3上，四套相同的电 路组成桥式场效应管驱动的电机驱动电路，场效应管Ol、 03的漏极通 过电感L2连接到+ 24V电源上，场效应管01的源极和02的漏极相连， 场效应管03的源极和04的漏极相连，场效应管01和03的源极连接 到直流电机上，形成桥式控制电路，通过单片机IC1的23 ~ 26管脚控 制4个场效应管来实现对直流电机的正反转和倒拉反转制动的控制， 如图4所示，
权利要求
1、一种用于爬台阶机械的智能型直流电机控制器，其特征在于它由单片机IC1，电源变压电路，电机驱动和功率输出电路，单片机供电电路，控制信号输入电路，控制程序输入电路，程序复位电路组成。电源变压电路为控制器提供+5V，+12V，+15V电压；电机驱动和功率输出电路与直流电机相连；单片机IC1和单片机供电电路，控制程序输入电路，程序复位电路，控制信号输入电路相连。
2、 如权力要求1所迷的用于爬台阶机械的智能型直流电机控制器， 其特征是单片机芯片IC1是一个8位微处理器芯片，型号是 ATMEGA16A。
3 、如权力要求1所迷的用于爬台阶机械的智能型直流电机控制器， 其特征是电机驱动和功率输出电路为单片机IC1的管脚13连接到低 端驱动器U6的管脚上，U6的管脚1和8并联到+ 12V的电源上，+ 12V电源通过两个电容C16， C29连接到地线上，U6的管脚3通过电 容C32连接到管脚4上，U6的管脚7通过电阻R24连接到场效应管 01的栅极1上，U6的管脚5连接到场效应管01的源极3上。四套相 同的电路组成桥式场效应管驱动的电机驱动电路，场效应管Ol、 03的 漏极通过电感L2连接到+ 24V电源上，场效应管01的源极和02的漏 极相连，场效应管03的源极和04的漏极相连，场效应管01和03的 源极连接到直流电机上，形成桥式控制电路，通过单片机IC1的23 26管脚控制4个场效应管来实现对直流电机的正反转和倒拉反转制动 的控制.
全文摘要
一种由微处理器组成的爬台阶机械的直流电机控制器，是由单片机ATMEGA16A，电源变压电路，电机驱动和功率输出电路，单片机供电电路，控制信号输入电路，控制程序输入电路，程序复位电路组成。单片机ATMEGA16A通过对输入信号和电机转子位置的判断来确定电机处于工作或倒拉反转制动状态，是一种平稳调速和倒拉反转制动相结合的控制装置，适用于爬台阶机械等需平稳调速和倒拉反转制动的场合。
文档编号H02P7/28GK101174809SQ20061011354
公开日2008年5月7日 申请日期2006年9月30日 优先权日2006年9月30日
发明者侯虓崑, 罘 赵 申请人:侯虓崑