一种电机控制电路的制作方法

1.本实用新型属于电机控制技术领域，具体涉及一种电机控制电路。


背景技术：

2.电机为现代工业发展做出了突出贡献，起到了非常重要的作用。电机作为动力之源，被广泛应用于电动工具、家用电器、汽车配件等领域，常见的电机包括直流电机、步进电机和舵机等。其中，直流电机是指能将直流电能转换成机械能或将机械能转换成直流电能的旋转电机。步进电机是指将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。舵机是指在自动驾驶仪中操纵舵面(转动的一种执行部件。
3.在工业生产中，通常根据某具体生产项目设置电机的控制电路。然而，在教学领域，现有的实验电路板还没有为电机特定教学环境而开发的通用、直观的电机控制电路板，使得学生无法直观有效地学习电机相关知识及实训相关技能，教学效果不佳。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种电机控制电路，用于解决现有技术中没有一种电机实验电路板，能够供学生直观学习和训练电机相关技能的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.本实用新型提供一种电机控制电路，包括cpu控制器、直流电机驱动电路、步进电机驱动电路、舵机驱动电路、直流电机连接器、步进电机连接器、操控输入电路、显示电路以及报警电路；
7.所述cpu控制器分别与所述直流电机驱动电路、所述步进电机驱动电路、所述舵机驱动电路、所述直流电机连接器、所述操控输入电路、所述显示电路以及所述报警电路连接；
8.所述直流电机驱动电路与所述直流电机连接器连接，所述直流电机连接器用于外接直流电机，所述步进电机驱动电路与所述步进电机连接器连接，所述步进电机连接器用于外接直流电机，所述舵机驱动电路用于外接舵机。
9.在一种可能的设计中，所述cpu控制器包括型号为stm32l052k8t6的单片机。
10.在一种可能的设计中，所述直流电机驱动电路包括型号为drv8870ddar的第一驱动器u2，所述第一驱动器u2的vm引脚接入12v电压vcc，所述第一驱动器u2的isen引脚接一电阻r3后与gnd引脚和pad引脚共同接地，所述第一驱动器u2的in2引脚与单片机的pa1引脚连接，所述第一驱动器u2的in1引脚与单片机的pa0引脚连接，所述第一驱动器u2的vref引脚接入3.3v电压，所述第一驱动器u2的out1引脚和out2引脚与所述直流电机连接器连接。
11.在一种可能的设计中，所述直流电机连接器包括型号为x8821wrs-06-9tsn的线对板连接器cn2，所述线对板连接器cn2的1引脚与所述第一驱动器u2的out1引脚连接，所述线对板连接器cn2的2引脚接地，所述线对板连接器cn2的3引脚与单片机的pb5引脚连接，所述线对板连接器cn2的4引脚与单片机的pb7引脚连接，所述线对板连接器cn2的7引脚和8引脚
连接后接地。
12.在一种可能的设计中，所述步进电机驱动电路包括型号为drv8825的第二驱动器a1和型号为vdg/s-03hg-r的拨码开关dip1，所述第二驱动器a1的flt引脚接入3.3v电压，所述第二驱动器a1的vmot引脚接入12v电压vcc，所述第二驱动器a1的两个gnd引脚接地，所述第二驱动器a1的rst引脚和slp引脚连接，所述第二驱动器a1的en引脚串联一电阻r7后接地，所述第二驱动器a1的step引脚与单片机的pa2引脚连接，所述第二驱动器a1的dir引脚与单片机的pa3引脚连接，所述第二驱动器a1的mo引脚、m1引脚和m2引脚分别与拨码开关dip1的其中一路开关的一端对应连接，所述拨码开关dip1的每一路开关的另一端接入3.3v电压，所述第二驱动器a1的b2引脚、b1引脚、a1引脚和a2引脚与所述步进电机连接器连接。
13.在一种可能的设计中，所述步进电机连接器包括型号为2.54-4p的连接器cn3，所述连接器cn3的1引脚与所述第二驱动器a1的a2引脚连接，所述连接器cn3的2引脚与所述第二驱动器a1的a1引脚连接，所述连接器cn3的3引脚与所述第二驱动器a1的b1引脚连接，所述连接器cn3的4引脚与所述第二驱动器a1的b2引脚连接，所述连接器cn3的5引脚和6引脚连接后接地。
14.在一种可能的设计中，所述舵机驱动电路包括伺服驱动器s1，所述伺服驱动器s1的2引脚接入5v电压，所述伺服驱动器s1的3引脚接地，所述伺服驱动器s1的1引脚与单片机的pb4引脚连接。
15.在一种可能的设计中，所述操控输入电路包括摇杆，所述摇杆的1引脚接地，所述摇杆的2引脚与单片机的pb0连接，所述摇杆的3引脚与4引脚连接后接入3.3v电压，所述摇杆的5引脚与单片机的pb1引脚连接，所述摇杆的6引脚接地，所述摇杆的7引脚与单片机的pc14引脚连接，所述摇杆的8引脚接地。
16.在一种可能的设计中，所述显示电路包括型号为oled_7pin的显示器oled1，所述显示器oled1的1引脚接地，所述显示器oled1的2引脚接3.3v电压，所述显示器oled1的d0引脚与单片机的pa5引脚连接，所述显示器oled1的d1引脚与单片机的pa7引脚连接，所述显示器oled1的res引脚与单片机的pa8引脚连接，所述显示器oled1的dc引脚与单片机的pa15引脚连接，所述显示器oled1的cs引脚与单片机的pa4引脚连接。
17.在一种可能的设计中，所述报警电路包括蜂鸣器buzzer，所述蜂鸣器buzzer的第一输入端接地，所述蜂鸣器buzzer的第二输入端与pnp三级管q1的发射极连接，所述pnp三级管q1的集电极接入3.3v电压，所述pnp三级管q1的基极分别与电阻r4的第一端和电阻r5的第一端连接，所述电阻r4的第二端接入3.3v电压，所述电阻r5的第二端与单片机的pa6引脚连接。
18.有益效果：
19.本实用新型通过将cpu控制器分别与直流电机驱动电路、步进电机驱动电路、舵机驱动电路、直流电机连接器、操控输入电路、显示电路以及报警电路连接；将直流电机驱动电路与所述直流电机连接器连接，步进电机驱动电路与步进电机连接器连接，直流电机连接器用于外接直流电机，步进电机连接器用于外接步进电机，舵机驱动电路用于外接舵机。从而可以在同一实验电路板上，实现对多种电机的通用，并通过cpu控制器的控制，实现对多种电机的模拟训练，便于学生实时掌握电机相关知识并实训相关技能，提高了教学效果。
附图说明
20.图1为本实施例中的电机控制电路的电路框图；
21.图2为本实施例中的cpu控制器的电路原理图；
22.图3为本实施例中的直流电机驱动电路的电路原理图；
23.图4为本实施例中的直流电机连接器的电路原理图；
24.图5为本实施例中的步进电机驱动电路的电路原理图；
25.图6为本实施例中的步进电机连接器的电路原理图；
26.图7为本实施例中的舵机驱动电路的电路原理图；
27.图8为本实施例中的操控输入电路的电路原理图；
28.图9为本实施例中的显示电路的电路原理图；
29.图10为本实施例中的报警电路的电路原理图；
30.图11为本实施例中的指示电路的电路原理图；
31.图12为本实施例中的稳压电路的电路原理图；
32.图13为本实施例中的开关电路的电路原理图。
具体实施方式
33.为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.实施例
35.为了解决现有技术中没有一种电机实验电路板，能够供学生直观学习和训练电机相关技能的技术问题，本实施例提出了一种电机控制电路，通过将cpu控制器分别与直流电机驱动电路、步进电机驱动电路、舵机驱动电路、直流电机连接器、操控输入电路、显示电路以及报警电路连接；将直流电机驱动电路与所述直流电机连接器连接，步进电机驱动电路与步进电机连接器连接，直流电机连接器用于外接直流电机，步进电机连接器用于外接步进电机，舵机驱动电路用于外接舵机。从而可以在同一实验电路板上，实现对多种电机的通用，并通过cpu控制器的控制，实现对多种电机的模拟训练，便于学生实时掌握电机相关知识并实训相关技能，提高了教学效果。
36.如图1-图13所示，本实施例提供一种电机控制电路，包括cpu控制器、直流电机驱动电路、步进电机驱动电路、舵机驱动电路、直流电机连接器、步进电机连接器、操控输入电路、显示电路以及报警电路；
37.所述cpu控制器分别与所述直流电机驱动电路、所述步进电机驱动电路、所述舵机驱动电路、所述直流电机连接器、所述操控输入电路、所述显示电路以及所述报警电路连接；
38.所述直流电机驱动电路与所述直流电机连接器连接，所述直流电机连接器用于外接直流电机，所述步进电机驱动电路与所述步进电机连接器连接，所述步进电机连接器用于外接直流电机，所述舵机驱动电路用于外接舵机。
39.其中，需要说明的是，本实施例中的cpu控制器用于根据用户输入信号，生成对应的控制指令，并将控制指令发送至所述直流电机驱动电路、所述步进电机驱动电路和/或所述舵机驱动电路，以使所述直流电机驱动电路通过所述直流电机连接器驱动外接的直流电机工作，或者使得所述步进电机驱动电路通过所述步进电机连接器驱动外接的步进电机工作，或者使得所述舵机驱动电路驱动外接的舵机工作；所述操控输入电路用于接收用户的输入信号，以使cpu控制器接收输入信号，控制对应的电机执行对应的指令；所述显示电路可用于显示当前控制的电机信息和工作状态等；所述报警电路用于在控制信号异常或电机运行异常时进行报警。
40.基于上述公开的内容，本实施例通过将cpu控制器分别与直流电机驱动电路、步进电机驱动电路、舵机驱动电路、直流电机连接器、操控输入电路、显示电路以及报警电路连接；将直流电机驱动电路与所述直流电机连接器连接，步进电机驱动电路与步进电机连接器连接，直流电机连接器用于外接直流电机，步进电机连接器用于外接步进电机，舵机驱动电路用于外接舵机。从而可以在同一实验电路板上，实现对多种电机的通用，并通过cpu控制器的控制，实现对多种电机的模拟训练，便于学生实时掌握电机相关知识并实训相关技能，提高了教学效果。
41.如图2所示，在一种具体的实施方式中，所述cpu控制器包括型号为stm32l052k8t6的单片机，该类单片机是stm32系列单片机中一种专为要求高性能、低成本且低功耗的嵌入式单片机，从而在保证电机控制性能的同时，可以降低整个控制电路的功耗和成本。
42.如图3所示，在一种具体的实施方式中，所述直流电机驱动电路包括型号为drv8870ddar的第一驱动器u2，所述第一驱动器u2的vm引脚接入12v电压vcc，所述第一驱动器u2的isen引脚接一电阻r3后与gnd引脚和pad引脚共同接地，所述第一驱动器u2的in2引脚与单片机的pa1引脚连接，所述第一驱动器u2的in1引脚与单片机的pa0引脚连接，所述第一驱动器u2的vref引脚接入3.3v电压，所述第一驱动器u2的out1引脚和out2引脚与所述直流电机连接器连接。
43.如图4所示，在一种具体的实施方式中，所述直流电机连接器包括型号为x8821wrs-06-9tsn的线对板连接器cn2，所述线对板连接器cn2的1引脚与所述第一驱动器u2的out1引脚连接，所述线对板连接器cn2的2引脚接地，所述线对板连接器cn2的3引脚与单片机的pb5引脚连接，所述线对板连接器cn2的4引脚与单片机的pb7引脚连接，所述线对板连接器cn2的7引脚和8引脚连接后接地。
44.如图5所示，在一种具体的实施方式中，所述步进电机驱动电路包括型号为drv8825的第二驱动器a1和型号为vdg/s-03hg-r的拨码开关dip1，所述第二驱动器a1的flt引脚接入3.3v电压，所述第二驱动器a1的vmot引脚接入12v电压vcc，所述第二驱动器a1的两个gnd引脚接地，所述第二驱动器a1的rst引脚和slp引脚连接，所述第二驱动器a1的en引脚串联一电阻r7后接地，所述第二驱动器a1的step引脚与单片机的pa2引脚连接，所述第二驱动器a1的dir引脚与单片机的pa3引脚连接，所述第二驱动器a1的mo引脚、m1引脚和m2引脚分别与拨码开关dip1的其中一路开关的一端对应连接，所述拨码开关dip1的每一路开关的另一端接入3.3v电压，所述第二驱动器a1的b2引脚、b1引脚、a1引脚和a2引脚与所述步进电机连接器连接。
45.如图6所示，在一种具体的实施方式中，所述步进电机连接器包括型号为2.54-4p
的连接器cn3，所述连接器cn3的1引脚与所述第二驱动器a1的a2引脚连接，所述连接器cn3的2引脚与所述第二驱动器a1的a1引脚连接，所述连接器cn3的3引脚与所述第二驱动器a1的b1引脚连接，所述连接器cn3的4引脚与所述第二驱动器a1的b2引脚连接，所述连接器cn3的5引脚和6引脚连接后接地。
46.如图7所示，在一种具体的实施方式中，所述舵机驱动电路包括伺服驱动器s1，所述伺服驱动器s1的2引脚接入5v电压，所述伺服驱动器s1的3引脚接地，所述伺服驱动器s1的1引脚与单片机的pb4引脚连接。
47.如图8所示，在一种具体的实施方式中，所述操控输入电路包括摇杆，所述摇杆的1引脚接地，所述摇杆的2引脚与单片机的pb0连接，所述摇杆的3引脚与4引脚连接后接入3.3v电压，所述摇杆的5引脚与单片机的pb1引脚连接，所述摇杆的6引脚接地，所述摇杆的7引脚与单片机的pc14引脚连接，所述摇杆的8引脚接地。
48.如图9所示，在一种具体的实施方式中，所述显示电路包括型号为oled_7pin的显示器oled1，所述显示器oled1的1引脚接地，所述显示器oled1的2引脚接3.3v电压，所述显示器oled1的d0引脚与单片机的pa5引脚连接，所述显示器oled1的d1引脚与单片机的pa7引脚连接，所述显示器oled1的res引脚与单片机的pa8引脚连接，所述显示器oled1的dc引脚与单片机的pa15引脚连接，所述显示器oled1的cs引脚与单片机的pa4引脚连接。
49.如图10所示，在一种具体的实施方式中，所述报警电路包括蜂鸣器buzzer，所述蜂鸣器buzzer的第一输入端接地，所述蜂鸣器buzzer的第二输入端与pnp三级管q1的发射极连接，所述pnp三级管q1的集电极接入3.3v电压，所述pnp三级管q1的基极分别与电阻r4的第一端和电阻r5的第一端连接，所述电阻r4的第二端接入3.3v电压，所述电阻r5的第二端与单片机的pa6引脚连接。
50.如图11所示，优选的，本实施例还设置有指示电路，用于指示电机的工作状态，所述指示电路包括发光二极管led1和电阻r6，所述发光二极管led1的正向端接入3.3v电压，所述发光二极管led1的反向端与所述电阻r6的一端连接，所述电阻r6的另一端接地。
51.如图12所示，优选的，本实施例还设置有稳压电路，用于对所述舵机的电压进行稳压处理，具体的，所述稳压电路包括型号为lm2596s-adjnopb的芯片u1，所述芯片u1的vin引脚分别接12v电压、电容c3的一端和电容c4的一端，所述芯片u1的on/off引脚和gnd引脚共同接地，所述电容c3的另一端和电容c4的另一端接地，所述芯片u1的out引脚分别接电感l1的一端和稳压二极管的负极，所述芯片u1的fb引脚分别接电阻r1的一端、电阻r2的一端和电容c1的一端，所述芯片u1的tab引脚分别接所述稳压二极管的正极和地，所述电感l1的另一端、所述电阻r1的另一端和电容c1的另一端接入5v电压，所述电阻r2的另一端接电容c2的一端，电容c2的另一端接5v电压。
52.如图3所示，优选的，本实施例还设置有开关电路，用于实现电机的开启和关闭，所述开关电路包括相互并联的单刀双向开关sw1和sw2，开关sw1和sw2的第一同向端与单片机连接，开关sw1和sw2的第二同向端共同接地。
53.基于上述公开的内容，本实施例通过将cpu控制器分别与直流电机驱动电路、步进电机驱动电路、舵机驱动电路、直流电机连接器、操控输入电路、显示电路以及报警电路连接；将直流电机驱动电路与所述直流电机连接器连接，步进电机驱动电路与步进电机连接器连接，直流电机连接器用于外接直流电机，步进电机连接器用于外接步进电机，舵机驱动
电路用于外接舵机。从而可以在同一实验电路板上，实现对多种电机的通用，并通过cpu控制器的控制，实现对多种电机的模拟训练，便于学生实时掌握电机相关知识并实训相关技能，提高了教学效果。
54.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。