一种有刷电机刹车停止检测装置的制作方法

本实用新型涉及有刷电机控制技术领域，具体为一种有刷电机刹车停止检测装置。

背景技术：

现有技术中通常是通过霍尔装置检测有刷电机的转速，用以判断电机是否停止运行；但是有些情况下，设备中不适宜安装霍尔装置，则在脱离了霍尔装置的前提下，准确地检测有刷电机的转速、确认电机是否停止转动，成为一个需要解决的课题。

技术实现要素：

为了能够在脱离霍尔装置的情况下，能够准确地检测有刷电机的转速、确认电机是否停止转动，本实用新型提供一种有刷电机刹车停止检测装置，其可以有效的检测电机转速，进而确认电机是否停止转动，使系统控制更加方便。

本实用新型的结构是这样的：其包括微控制单元、驱动单元，所述微控制单元通过所述驱动单元驱动控制电机运行，其特征在于：其还包括运放单元，所述微控制单元通过所述运放单元获取所述电机中的电流强度，用以判断所述电机的运行状态。

其进一步特征在于：

所述运放单元包括电阻R1~R7，放大器U2，电容C1，所述放大器U2的1脚连接所述电阻R6的一端、所述电阻R5的一端，所述放大器U2的2脚连接所述电阻R5的另一端、所述电阻R3的一端，所述放大器U2的3脚连接所述电阻R1的一端、所述电阻R2的一端、所述电阻R4的一端，所述电阻R6的另一端连接所述电容C1的一端后设置为输出点OUT3，所述电容C1的另一端接地GND，所述电阻R3的另一端与所述电阻R7的一端连接后接地GND，所述电阻R4的另一端接地GND，所述电阻R1的另一端连接供电电压VCC，所述电阻R2的另一端与所述电阻R7的另一端相连；

所述驱动单元包括三极管Q1~Q4，二极管D1~D4，电磁继电器K1-A、K2-A、K3-A、K4-A，每个所述电磁继电器都包括线圈、动触点、静触点，所述电磁继电器K1-A的动触点和静触点导通开关管K1-B，所述电磁继电器K2-A的动触点和静触点导通开关管K2-B，所述电磁继电器K3-A的动触点和静触点导通开关管K3-B，所述电磁继电器K4-A的动触点和静触点导通开关管K2-B，所述三极管Q1的集电极连接所述电磁继电器K1-A的一端，所述电磁继电器K1-A的另一端连接供电电压VCC，所述三极管Q1的发射极接地GND，所述二极管D1的正极连接所述电磁继电器K1-A的动触点、所述电机的一端、所述电磁继电器K3-A的静触点、所述二极管D3的负极，所述二极管D1的负极与所述电磁继电器K1-A的静触点、所述电磁继电器K2-A的静触点、所述二极管D2的负极连接后接入电源24V+，所述电磁继电器K3-A的动触点与所述二极管D3的正极、所述电磁继电器K4-A的动触点、所述二极管D4的正极连接后、再分别连接所述电阻R2和所述电阻R7互相连接的一端，所述电磁继电器K3-A的一端连接供电电压VCC，所述电磁继电器K3-A的另一端连接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地GND，所述电磁继电器K2-A的一端连接供电电压VCC，所述电磁继电器K2-A的另一端连接所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的发射极接地GND，所述电磁继电器K2-A的动触点连接所述二极管D2的正极、所述电机的另一端、所述电磁继电器K4-A的静触点、所述二极管D4的负极，所述电磁继电器K4-A的一端连接供电电压VCC，所述电磁继电器K4-A的另一端连接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极接地GND，所述三极管Q1的基极、所述三极管Q2的基极、所述三极管Q3的基极、所述三极管Q4的基极分别设置为输出点OUT2H、OUT1H、OUT2L、OUT1L；

所述微控制单元包括控制器U1，所述控制器U1的11脚连接所述输出点OUT3，所述控制器U1的26脚连接所述三极管Q4的基极，所述控制器U1的29脚连接所述三极管Q2的基极，所述控制器U1的31脚连接所述三极管Q1的基极，所述控制器U1的28脚连接所述三极管Q3的基极。

本实用新型提供的一种有刷电机刹车停止检测装置，通过增加运放单元，用以获取电机中流过的电流强度，微控制单元通过运放单元对电流强度的判断，用以判断电机当前的工作状态；无需安装霍尔检测装置即可准确判断当前电机的转速，且结构简单，使系统控制更加准确和方便。

附图说明

图1为系统硬件结构示意图；

图2为控制电路结构示意图。

具体实施方式

如图1~图2所示，本实用新型包括其包括微控制单元1、驱动单元2，微控制单元1通过驱动单元2驱动控制电机4运行，其特征在于：其还包括运放单元3，微控制单元1通过运放单元3获取电机4中的电流强度，用以判断电机4的运行状态。

运放单元3包括电阻R1~R7，放大器U2，电容C1，放大器U2采用型号为LM258D的运算放大器，放大器U2的1脚连接电阻R6的一端、电阻R5的一端，放大器U2的2脚连接电阻R5的另一端、电阻R3的一端，放大器U2的3脚连接电阻R1的一端、电阻R2的一端、电阻R4的一端，电阻R6的另一端连接电容C1的一端后设置为输出点OUT3，电容C1的另一端接地GND，电阻R3的另一端与电阻R7的一端连接后接地GND，电阻R4的另一端接地GND，电阻R1的另一端连接供电电压VCC，电阻R2的另一端与电阻R7的另一端相连；驱动单元2包括三极管Q1~Q4，二极管D1~D4，电磁继电器K1-A、K2-A、K3-A、K4-A，每个电磁继电器都包括线圈、动触点、静触点，电磁继电器K1-A的动触点和静触点导通开关管K1-B，电磁继电器K2-A的动触点和静触点导通开关管K2-B，电磁继电器K3-A的动触点和静触点导通开关管K3-B，电磁继电器K4-A的动触点和静触点导通开关管K2-B，三极管Q1的集电极连接电磁继电器K1-A的一端，电磁继电器K1-A的另一端连接供电电压VCC，三极管Q1的发射极接地GND，二极管D1的正极连接电磁继电器K1-A的动触点、电机4的一端、电磁继电器K3-A的静触点、二极管D3的负极，二极管D1的负极与电磁继电器K1-A的静触点、电磁继电器K2-A的静触点、二极管D2的负极连接后接入电源24V+，电磁继电器K3-A的动触点与二极管D3的正极、电磁继电器K4-A的动触点、二极管D4的正极连接后、再分别连接电阻R2和电阻R7互相连接的一端，电磁继电器K3-A的一端连接供电电压VCC，电磁继电器K3-A的另一端连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地GND，电磁继电器K2-A的一端连接供电电压VCC，电磁继电器K2-A的另一端连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地GND，电磁继电器K2-A的动触点连接二极管D2的正极、电机4的另一端、电磁继电器K4-A的静触点、二极管D4的负极，电磁继电器K4-A的一端连接供电电压VCC，电磁继电器K4-A的另一端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地GND，三极管Q1的基极、三极管Q2的基极、三极管Q3的基极、三极管Q4的基极分别设置为输出点OUT2H、OUT1H、OUT2L、OUT1L；微控制单元1包括控制器U1，控制器U1采用型号为STM32F030C8T6的单片机，控制器U1的11脚连接输出点OUT3，控制器U1的26脚连接三极管Q4的基极，控制器U1的29脚连接三极管Q2的基极，控制器U1的31脚连接三极管Q1的基极，控制器U1的28脚连接三极管Q3的基极。

要使电机4转动，必须要导通驱动单元2的电路中对角线上的一对开关管，如图2所示，开关管K1-B和开关管K4-B为一对、开关管K2-B和开关管K3-B为一对。根据不同开关管对的导通情况，电流可能会从左到右或者从右到左流过电机4，从而控制电机4的转动方向。微控制单元1控制开关管K2-B和开关管K3-B导通时，电机4转动，电流的流动方向依次为24+、K2-B、电机4、K3-B、采样电阻R7、地(GND)；当电机4需要停止时，微控制单元1控制开关管K1-B、K2-B关闭，控制开关管K3-B、K4-B间歇式导通，即控制器U1通过调整脉冲宽度调制（以下简称PWM）控制开关管K3-B、K4-B的导通时间。当PWM占空比在导通时刻时，微控制单元1控制开关管K3-B、K4-B导通，电机4旋转产生的能量通过电机电阻本身消耗掉，由于电机电感特性的存在，即电机中电流的流动方向不能发生改变，还要按照原来的方向流动，电流的流动方向依次为开关管K4-B、电机4、开关管K3-B、开关管K4-B，此时采样电阻R7中没有电流流过；当PWM占空比在关闭时刻时，微控制单元1控制开关管K3-B、K4-B关闭，由于续流二极管D1、D4的存在，电流的流动方向依次为：地（GND）、采样电阻7、D4、电机4、D1、24+，此时，采样电阻R7中有电流流过。采样电阻R7中的电流经过驱动单元3中的运算放大电路的处理，转换成合适的电压值，微控制单元1通过其ADC模块采样，实时读取采样电阻中的电流AD值，当电流AD值低于某个值时，比如20，认为电机4停止运行。