一种舵机驱动电路的制作方法

本实用新型涉及电机控制领域，特别是一种舵机驱动电路。

背景技术：

舵机也叫做伺服电机，最早用于船舶的转向器从而实现其转向功能，由于舵机可以通过程序连续控制其转角，因而其被广泛应用于智能小车以实现转向以及机器人各类关节的运动控制。舵机是机器人的关节的控制机构，具有体积小、力矩大、外部机械设计简单、稳定性高等特点。其由舵盘、减速齿轮组、直流电机、位置反馈电位器和电机控制电路板组成。而其中最关键的便是电机控制电路板，它是整个舵机正常工作和实现精确控制的基础。

舵机驱动电路主要是为了驱动电机以特定的方式转动，从而控制舵机舵盘的转动，进而控制机器人关节的运动。现有技术多采用现成的电机驱动芯片或H桥驱动器驱动H桥控制电机转动。而采用这两种方式控制时，电机的工作模式固定且单一，无法根据实际需要自定义特定的电机控制方案，无法实现更好的控制效果。并且现有技术未能实现分散的各个舵机与主控制器间的实时通信，不便于统一化管理。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术中电机控制模式固定单一，造成无法根据实际需要自定义电机控制方案的问题，提供一种单独对H桥中四个MOS管进行控制的舵机控制电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种舵机驱动电路，包括，

MCU，用于控制电机驱动电路驱动电机；

电机驱动电路，用于接收MCU的控制，驱动电机运转；所述电机驱动电路包括H桥电路，以及分别控制H桥电路中四个MOS管的第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路及第四控制电路；所述H桥电路由第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管组成；其中，第一MOS管与第三MOS管连接，第二MOS管与第四MOS管连接；所述第一控制电路包括接收第一控制信号的第五MOS管、设置在第五MOS管与电源之间的第一电阻，以及，设置在第五MOS管与第一MOS管之间的第二电阻；第二控制电路包括接收第二控制信号的第六MOS管，设置在第六MOS管与电源之间的第三电阻，以及，设置在第六MOS管与第二MOS管之间的第四电阻；第三控制电路包括接收第三控制信号的第七MOS管、设置在第七MOS管与电源之间的第五电阻，以及，设置在第七MOS管与第三MOS管之间依次串接的第六电阻、第一图腾柱电路和第七电阻；第四控制电路包括接收第四控制信号的第八MOS管、设置在第八MOS管与电源之间的第八电阻，以及，设置在第八MOS管与第四MOS管之间依次串接的第九电阻、第二图腾柱电路和第十电阻。

第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号及第四控制信号均为MCU发出的PWM调制波，

进一步的，还包括电流检测电路，设置在电源与所述电机驱动电路之间，用于检测电机中实时电流的大小。

进一步的，还包括位置反馈电路，同时与电机、MCU连接，其包括，设置在舵机中的位置反馈电位器，以及，自所述位置反馈电位器接收模拟电压信号的AD转换电路，所述AD转换电路与MCU连接，用于将转换后的数字信号传送至所述MCU。

进一步的，还包括温度反馈电路，同时与舵机及MCU连接；所述温度反馈电路包括与舵机中的电机接触设置的的温度传感器。

进一步的，还包括CAN通信电路，所述CAN通信电路与所述MCU连接，用于MCU与外界通信。

进一步的，所述第一MOS管、第二MOS管为PMOS管，第三MOS管、第四MOS管为NMOS管。

进一步的，所述第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管及第八MOS管均为NMOS管。

进一步的，第五MOS管通过第十一电阻接收第一控制信号；第六MOS管通过第十二电阻接收第二控制信号；第七MOS管 通过第十三电阻接收第三控制信号；第八MOS管通过第十四电阻接收第四控制信号。

进一步的，电源与第一控制电路之间设置有第一去耦电容，电源与第二控制电路之间设置有第二去耦电容，电源与第三控制电路之间设置有第三去耦电容，电源与第四控制电路之间设置有第四去耦电容。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用4路相互独立的PWM调制波通过四路控制电路分别驱动H桥中的四个MOS管，从而实现对电机的控制，可灵活实现电机的多种工作模式。

而在一些实施例中，还设置有CAN通信电路，用于MCU与外界通信，而电机处设置有位置反馈电路及温度反馈电路，从而，在设备（如机器人）中存在多个电机时，每个电机控制电路中的MCU可将其控制的电机位置及温度的实时反馈给主控制器，便于设备（如机器人）的一体化控制管理。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型中控制电路电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1、图2所示，本实施例提供一种舵机驱动电路，包括，

MCU1，用于控制电机驱动电路2驱动电机31；

电机驱动电路2，用于接收MCU1的控制，驱动电机31运转；所述电机驱动电路2包括H桥电路，以及分别控制H桥电路中四个MOS管的第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路及第四控制电路；所述H桥电路由第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3及第四MOS管Q4组成；其中，第一MOS管Q1与第三MOS管Q3连接，第二MOS管Q2与第四MOS管Q4连接；所述第一控制电路包括接收第一控制信号的第五MOS管Q5、设置在第五MOS管Q5与电源之间的第一电阻R1，以及，设置在第五MOS管Q5与第一MOS管Q1之间的第二电阻R2；第二控制电路包括接收第二控制信号的第六MOS管Q6，设置在第六MOS管Q6与电源之间的第三电阻R3，以及，设置在第六MOS管Q6与第二MOS管Q2之间的第四电阻R4；第三控制电路包括接收第三控制信号的第七MOS管Q7、设置在第七MOS管Q7与电源之间的第五电阻R5，以及，设置在第七MOS管Q7与第三MOS管Q3之间依次串接的第六电阻R6、第一图腾柱电路和第七电阻R7；第四控制电路包括接收第四控制信号的第八MOS管Q8、设置在第八MOS管Q8与电源之间的第八电阻R8，以及，设置在第八MOS管Q8与第四MOS管Q4之间依次串接的第九电阻R9、第二图腾柱电路和第十电阻R10。而为了保证MCU的供电，本实施例中，6V电源与MCU之间设置有降压电路，将6V电压将为MCU所需的3.3V。

本实施例中，所述第一MOS管Q1、第二MOS管Q2为PMOS管，第三MOS管Q3、第四MOS管Q4为NMOS管。所述第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第七MOS管Q7及第八MOS管Q8均为NMOS管。另外，第五MOS管Q5通过第十一电阻R11接收第一控制信号；第六MOS管Q6通过第十二电阻R12接收第二控制信号；第七MOS管Q7通过第十三电阻R13接收第三控制信号；第八MOS管Q8通过第十四电阻R14接收第四控制信号，R11、R12、R13、R14均为限流电阻。同时，电源与第一控制电路之间设置有第一去耦电容C1，电源与第二控制电路之间设置有第二去耦电容C2，电源与第三控制电路之间设置有第三去耦电容C3，电源与第四控制电路之间设置有第四去耦电容C4，四个去耦电容分别靠近第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4放置，用于减少由于电源线路径较长引起的电源噪声对后续电路的影响。第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号及第四控制信号均为MCU1发出的PWM调制波；与现有技术相同的是，受控电机31设置在H桥电路的横臂上，在控制电机31运转时，保证H桥电路中的四个MOS管构成的两个对角电路（第一MOS管Q1与第四MOS管Q4构成一个对角电路，第二MOS管Q2与第三MOS管Q3构成一个对角电路）始终保持一路处于导通状态；但本实施例提供的驱动电路不同于现有技术中互补驱动方式，而是采用四路控制信号分别单独控制H桥电路中的四个MOS管（第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管）,且四路控制信号（第一控制信号PWM1_H、第二控制信号PWM2_H、第三控制信号PWM1_L及第四控制信号PWM2_L）分别来自不同的信号源，各自独立，任何一路信号不受其他路信号的影响，本实施例可在保证同侧MOS管（第一MOS管与第三MOS管为同侧，第二MOS管与第四MOS管为同侧）不同时导通的前提下，可更加随意的调整同侧MOS管控制信号的占空比从而使得电机的转动角度控制更加灵活，进而使得电机的工作模式更具有多样性。

本实施例中，舵机驱动电路还包括电流检测电路7，其设置在电源与电机驱动电路2之间，用于检测电机中实时电流的大小。同时，舵机驱动电路还包括位置反馈电路4，该位置反馈电路4同时与电机31、MCU1连接，其包括，设置在舵机3中的位置反馈电位器（图中未显示舵机3的全部组件），以及，自所述位置反馈电位器接收模拟电压信号的AD转换电路，所述AD转换电路与MCU1连接，用于将位置反馈电位器发出的模拟位置信号转换为数字信号后传送至所述MCU1。

一些实施例中，舵机驱动电路还包括温度反馈电路5，温度反馈电路5同时与舵机3及MCU1连接；温度反馈电路5包括与舵机3中的电机31接触设置的温度传感器（图中未显示）。另一些实施例中，舵机驱动电路还包括CAN通信电路6，所述CAN通信电路6与所述MCU1连接，用于MCU1与外界通信，这种情况多用于一台设备（如一个机器人）中存在多个受控电机时，该情况下，每台受控电机不但需要被本实施例提供的舵机驱动电路控制驱动，其还需要将自身的运转信息反馈给设备（如机器人）的总控制模块，而与MCU1连接的CAN通信电路6就负责各个受控电机的舵机驱动电路与设备总控制模块的通信，如，各个电机的舵机驱动电路可以将自己控制的电机的运转信息，包括位置信息、温度信息、电流信息等内容通过该CAN通信电路6传送至总控制模块，总控制模块根据相关信息做出进一步的控制指令。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。