一种螺丝刀控制电路的制作方法

本技术涉及螺丝刀领域，尤其是一种螺丝刀控制电路。

背景技术：

1、电动螺丝刀，别名电批、电动起子，是用于拧紧和旋松螺钉用的电动工具。该电动工具装有调节和限制扭矩的机构，主要用于装配线，是大部分生产企业必备的工具之一。

2、现有的电动螺丝刀的螺丝刀刀头只具有一个转速，使得用户无法根据使用工况进行调速。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种螺丝刀控制电路，其利用pwm控制信号占空比的大小来控制动力件的转速，能够实现多挡位，且切换挡位时动力件转速能够平稳过渡、避免突变。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：

3、一种螺丝刀控制电路，其用于控制螺丝刀刀头的转动，包括主控模块、挡位开关、以及驱动模块；所述驱动模块与用于带动螺丝刀刀头转动的动力件连接以驱动所述动力件工作；所述主控模块的输入端和所述挡位开关连接以获取挡位信号；所述主控模块根据挡位信号在其pwm输出端输出占空比不同的pwm控制信号；所述驱动模块与所述主控模块的pwm输出端连接并根据pwm控制信号的占空比控制所述动力件的转速。

4、采用上述结构，所述主控模块的pwm输出端输出的pwm控制信号的占空比的大小决定了所述动力件的转速；故可以十分方便的设置多个挡位以满足用户的不同需求，即不同挡位对应不同占空比的pwm控制信号；

5、且由于采用调节pwm控制信号占空比的形式来控制所述动力件的转速，当用户进行挡位切换时，所述主控模块可以平滑的改变其输出的pwm控制信号的占空比，故所述动力件的转速也可以实现平滑切换；

6、具体的，所述主控模块采用mc32p7311_16芯片，所述动力件采用电机，更具体的，所述动力件采用直流电机。

7、进一步地，所述驱动模块包括供能单元、输出单元、以及可控开关单元，所述输出单元用于与所述动力件连接以为其供能，所述供能单元与所述输出单元连接以为所述输出单元供能；且所述可控开关单元处于第一状态下，所述供能单元与所述输出单元连接；所述可控开关单元处于第二状态下，所述供能单元与所述输出单元断开连接；

8、所述主控模块的pwm输出端与所述可控开关单元连接并输出pwm控制信号以控制所述可控开关单元的状态。

9、所述第一状态和第二状态可理解为：当所述第一状态为导通时，则所述第二状态为断开；若所述第一状态为断开时，所述第二状态为导通；

10、采用上述结构，所述可控开关单元根据pwm控制信号在第一状态和第二状态之间不断的切换时，所述输出单元和所述供能单元之间也在不断的连接或断开，使得所述输出单元向动力件以pwm波的形式输出电压电流，从而实现对所述驱动件转速的控制；

11、具体的，所述可控开关单元串联在所述输出单元和所述供能单元之间，所述第一状态为导通、所述第二状态为断开。

12、进一步地，所述螺丝刀控制电路包括转向开关；

13、所述pwm输出端包括第一pwm输出端和第二pwm输出端，所述可控开关单元包括第一可控开关单元和第二可控开关单元，所述输出单元包括与所述动力件一个输入端连接的第一输出端、以及与所述动力件另一个输入端连接的第二输出端；所述供能单元包括正极输出端和接地端；

14、所述第一可控开关单元处于第三状态下，所述输出单元的第一输出端与所述供能单元的正极输出端连接、第二输出端与接地端连接；

15、第一可控开关单元处于第四状态下，所述输出单元的第一输出端与所述供能单元的正极输出端断开连接、第二输出端与接地端断开连接；

16、所述第二可控开关单元处于第五状态下，所述输出单元的第一输出端与所述供能单元的接地端连接、第二输出端与正极输出端连接；

17、第二可控开关单元处于第六状态下，所述输出单元的第一输出端与所述供能单元的接地端断开连接、第二输出端与正极输出端断开连接；

18、所述主控模块的第一pwm输出端与所述第一可控开关单元连接并输出pwm控制信号以控制所述第一可控开关单元的状态；

19、所述主控模块的第二pwm输出端与所述第二可控开关单元连接并输出pwm控制信号以控制所述第二可控开关单元的状态；

20、所述主控模块的输入端和所述转向开关连接以获取转向信号并根据所述转向信号在第一pwm输出端或第二pwm输出端输出pwm控制信号；

21、所述第一可控开关单元处于第三状态或者所述第二可控开关单元处于第五状态时，可理解为所述可控开关单元处于第一状态；所述第一可控开关单元处于第四状态和所述第二可控开关单元处于第六状态时，可理解为所述可控开关单元处于第二状态。

22、所述第三状态和第四状态可理解为：当所述第三状态为导通时，则所述第四状态为断开；若所述第三状态为断开时，所述第四状态为导通；

23、所述第五状态和第六状态可理解为：当所述第五状态为导通时，则所述第六状态为断开；若所述第五状态为断开时，所述第六状态为导通。

24、采用上述结构，用户可以通过操作所述转向开关，实现对所述动力件转向的控制；

25、当用户想要控制所述动力件向第一方向转动时，可以操作所述转向开关，所述主控模块接收到对应的转向信号并在所述第一pwm输出端输出pwm控制信号，此时所述第一可控开关单元工作，使得所述第一输出端与所述正极输出端连接、第二输出端与接地端连接，所述动力件向第一方向转动；

26、当用户想要控制所述动力件向与所述第一方向相反的第二方向转动时，可用操作所述转向开关，所述主控模块接收到对应的转向信号并在所述第二pwm输出端输出pwm控制信号，此时所述第二可控开关单元工作，使得所述第一输出端与所述接地端连接、第二输出端与正极输出端连接，所述动力件向第二方向转动；

27、具体的，所述转向开关包括第一转向开关和第二转向开关，所述第一转向开关和所述第二转向开关分别与所述主控模块连接以向所述主控模块发送对应的转向信号；即当用户操作所述第一转向开关时，所述第一转向开关向所述主控模块发送动力件向第一方向转动的转向信号，当用户操作所述第二转向开关时，所述第二转向开关向所述主控模块发送动力件向第二方向转动的转向信号；

28、所述第一可控开关单元串联在所述输出单元和所述供能单元之间，所述第三状态为导通、所述第四状态为断开；所述第二可控开关单元串联在所述输出单元和所述供能单元之间，所述第五状态为导通、所述第六状态为断开。

29、进一步地，所述第一可控开关单元包括第一可控开关和第二可控开关，所述第一可控开关的开关端串联在所述输出单元的第一输出端与所述供能单元的正极输出端之间，所述第二可控开关的开关端串联在所述输出单元的第二输出端与所述供能单元的接地端之间；

30、所述第二可控开关单元包括第三可控开关和第四可控开关，所述第三可控开关的开关端串联在所述输出单元的第一输出端与所述供能单元的接地端之间，所述第四可控开关的开关端串联在所述输出单元的第二输出端与所述供能单元的正极输出端之间；

31、所述主控模块的第一pwm输出端分别与所述第一可控开关的控制端和第二可控开关的控制端连接并输出pwm控制信号以控制所述第一可控开关开关端和所述第二可控开关开关端的通断；具体的，所述第一可控开关和第二可控开关根据pwm控制信号的高低电平切换其通断情况；

32、所述主控模块的第二pwm输出端分别与所述第三可控开关的控制端和第四可控开关的控制端连接并输出pwm控制信号以控制所述第三可控开关开关端和所述第四可控开关开关端的通断；具体的，所述第三可控开关和第四可控开关根据pwm控制信号的高低电平切换其通断情况；

33、所述第一可控开关和所述第二可控开关处于导通状态下，所述第一可控开关单元处于第三状态，所述第一可控开关和所述第二可控开关处于断开状态下，所述第一可控开关单元处于第四状态；

34、所述第三可控开关和所述第四可控开关处于导通状态下，所述第二可控开关单元处于第五状态，所述第三可控开关和所述第四可控开关处于断开状态下，所述第二可控开关单元处于第六状态。

35、采用上述结构，所述第一可控开关的开关端串联在所述第一输出端和所述正极输出端之间以通过所述第一可控开关开关端的通断实现所述第一输出端和所述正极输出端之间的通断；所述第二可控开关的开关端串联在所述第二输出端和所述接地端之间以通过所述第二可控开关开关端的通断实现所述第二输出端和所述接地端之间的通断；

36、所述第三可控开关的开关端串联在所述第一输出端和所述接地端之间以通过所述第三可控开关开关端的通断实现所述第一输出端和所述接地端之间的通断；所述第四可控开关的开关端串联在所述第二输出端和所述正极输出端之间以通过所述第四可控开关开关端的通断实现所述第二输出端和所述正极输出端之间的通断。

37、进一步地，所述第一可控开关为第一mos管，所述第一mos管的漏极和源极形成为所述第一可控开关的开关端，所述第一mos管的栅极形成为所述第一可控开关的控制端；

38、第二可控开关为第二mos管，所述第二mos管的漏极和源极形成为所述第二可控开关的开关端，所述第二mos管的栅极形成为所述第二可控开关的控制端；

39、第三可控开关为第三mos管，所述第三mos管的漏极和源极形成为所述第三可控开关的开关端，所述第三mos管的栅极形成为所述第三可控开关的控制端；

40、第四可控开关为第四mos管，所述第四mos管的漏极和源极形成为所述第四可控开关的开关端，所述第四mos管的栅极形成为所述第四可控开关的控制端。

41、采用上述结构，所述第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第四可控开关采用第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管以实现通断控制的功能；

42、所述第一mos管导通以实现所述第一可控开关的导通状态，所述第一mos管截止以实现所述第一可控开关的断开状态；所述第二mos管、第三mos管、第四mos管同理。

43、进一步地，所述驱动模块包括第五可控开关，所述主控模块的第一pwm输出端通过所述第五可控开关与所述第一可控开关的控制端连接，所述第五可控开关的开关端分别与所述正极输出端和地连接，且所述第五可控开关开关端的一端与所述第一可控开关的控制端连接，所述第一pwm输出端与所述第五可控开关的控制端连接以控制所述第五可控开关开关端的通断；

44、所述第一可控开关导通时在其控制端上的电平与所述第二可控开关导通时在其控制端上的电平相反；所述第五可控开关导通时在其控制端上的电平与所述第二可控开关导通时在其控制端上的电平相反相同；即若所述第一可控开关控制端输入第一电平使得所述第一可控开关处于导通状态、所述第一可控开关控制端输入与第一电平相反的第二电平使得所述第一可控开关处于断开状态，则所述第二可控开关控制端、所述第五可控开关控制端输入第一电平时，所述第二可控开关、第五可控开关处于断开状态，所述第二可控开关控制端、所述第五可控开关控制端输入第二电平时，所述第二可控开关、第五可控开关处于导通状态；且若所述第五可控开关与所述正极输出端连接的一端与所述第一可控开关的控制端连接时，所述第一可控开关导通时在其控制端上的电平即第一电平为低电平；若所述第五可控开关与地连接的一端与所述第一可控开关的控制端连接时，所述第一可控开关导通时在其控制端上的电平即第一电平为高电平；

45、所述驱动模块包括第六可控开关，所述主控模块的第二pwm输出端通过所述第六可控开关与所述第四可控开关的控制端连接，所述第六可控开关的开关端分别与所述正极输出端和地连接，且所述第六可控开关开关端的一端与所述第四可控开关的控制端连接，所述第二pwm输出端与所述第六可控开关的控制端连接以控制所述第四可控开关开关端的通断；

46、所述第四可控开关导通时在其控制端上的电平与所述第三可控开关导通时在其控制端上的电平相反；所述第六可控开关导通时在其控制端上的电平与所述第三可控开关导通时在其控制端上的电平相反相同；即若所述第四可控开关控制端输入第三电平使得所述第四可控开关处于导通状态、所述第四可控开关控制端输入与第三电平相反的第四电平使得所述第四可控开关处于断开状态，则所述第三可控开关控制端、所述第六可控开关控制端输入第三电平时，所述第三可控开关、第六可控开关处于断开状态，所述第三可控开关控制端、所述第六可控开关控制端输入第四电平时，所述第三可控开关、第六可控开关处于导通状态；且若所述第六可控开关与所述正极输出端连接的一端与所述第四可控开关的控制端连接时，所述第四可控开关导通时在其控制端上的电平即第三电平为低电平；若所述第六可控开关与地连接的一端与所述第四可控开关的控制端连接时，所述第四可控开关导通时在其控制端上的电平即第三电平为高电平。

47、第一电平与第二电平可理解为：若第一电平为高电平，则第二电平为低电平；若第一电平为低电平，则第二电平为高电平；

48、第三电平与第四电平可理解为：若第三电平为高电平，则第四电平为低电平；若第三电平为低电平，则第四电平为高电平。

49、采用上述结构，所述第五可控开关的设置使得在所述第一pwm输出端输出pwm控制信号时，所述第一可控开关控制端和第二可控开关控制端上输入相反的pwm波，以使所述第一可控开关和第二可控开关能够同时导通或同时断开；

50、若所述第五可控开关与所述正极输出端连接的一端与所述第一可控开关的控制端连接时，当所述第一pwm输出端输出的pwm控制信号呈高电平时，所述第二可控开关和所述第五可控开关呈导通状态，所述第一可控开关控制端的电平被地拉低呈低电平，所述第一可控开关也呈导通状态；当所述第一pwm输出端输出的pwm控制信号呈低电平时，所述第二可控开关和所述第五可控开关呈断开状态，所述第一可控开关控制端的电平被所述正极输出端拉高呈高电平，所述第一可控开关也呈断开状态；

51、若所述第五可控开关与所述地连接的一端与所述第一可控开关的控制端连接时，当所述第一pwm输出端输出的pwm控制信号呈高电平时，所述第二可控开关和所述第五可控开关呈断开状态，所述第一可控开关控制端的电平被地拉低呈低电平，所述第一可控开关也呈断开状态；当所述第一pwm输出端输出的pwm控制信号呈低电平时，所述第二可控开关和所述第五可控开关呈导通状态，所述第一可控开关控制端的电平被所述正极输出端拉高呈高电平，所述第一可控开关也呈导通状态；

52、所述第三可控开关、第四可控开关和第六可控开关同理。

53、进一步地，所述第五可控开关为第一三极管，所述第一三极管的集电极和发射极形成为所述第五可控开关的开关端，所述第一三极管的基极形成为所述第五可控开关的控制端；

54、所述第六可控开关为第二三极管，所述第二三极管的集电极和发射极形成为所述第六可控开关的开关端，所述第二三极管的基极形成为所述第六可控开关的控制端。

55、采用上述结构，所述第五可控开关、第六可控开关采用第一三极管、第二三极管、以实现通断控制的功能；

56、所述第一二极管导通以实现所述第五可控开关的导通状态，所述第一二极管截止以实现所述第五可控开关的断开状态；所述第二三极管同理；

57、具体的，所述第一mos管为pmos管，第二mos管为nmos管，所述第一三级管为npn型三极管；即所述第一可控开关的控制端为低电平输入时呈导通状态，所述第五可控开关与所述正极输出端连接的一端与所述第一可控开关的控制端连接；

58、所述第四mos管为pmos管，第三mos管为nmos管，所述第二三级管为npn型三极管；即所述第四可控开关的控制端为低电平输入时呈导通状态，所述第六可控开关与所述正极输出端连接的一端与所述第四可控开关的控制端连接。

59、进一步地，所述第一pwm输出端通过第五电阻与所述第五可控开关的控制端连接，所述第五可控开关开关端通过第六电阻和第七电阻与所述正极输出端连接，且第六电阻和第七电阻的连接处与所述第一可控开关的控制端连接；

60、所述第二pwm输出端通过第八电阻与所述第六可控开关的控制端连接，所述第六可控开关开关端通过第九电阻和第十电阻与所述正极输出端连接，且第九电阻和第十电阻的连接处与所述第四可控开关的控制端连接；

61、所述第一pwm输出端通过第一电阻与所述第二可控开关的控制端连接，且所述第一电阻与所述第二可控开关控制端连接的一端通过第二电阻接地；

62、所述第二pwm输出端端通过第三电阻与所述第三可控开关的控制端连接，且所述第三电阻与所述第三可控开关控制端连接的一端通过第四电阻接地。

63、采用上述结构，使得所述螺丝刀控制电路更加完善，以能够更加稳定、可靠的运行。

64、进一步地，所述螺丝刀控制电路包括第一电容，所述第一电容的两端分别与所述第一输出端和所述第二输出端连接。

65、采用上述结构，所述第一电容的设置，使得所述驱动模块形成为自举电路，以使所述螺丝刀控制电路更加完善，能够更加稳定、可靠的运行。

66、进一步地，所述驱动模块包括第七可控开关，所述主控模块具有能输出pwm信号的第三pwm输出端，所述第七可控开关的开关端串接在所述供能单元和输出单元之间，所述第三pwm输出端与所述第七可控开关的控制端连接以根据pwm信号控制所述第七可控开关开关端的通断。

67、采用上述结构，所述第三pwm输出端和第七可控开关的设置使得所述螺丝刀控制电路更加完善，以能够更加稳定、可靠的运行。

68、进一步地，所述第七可控开关为第五mos管，所述第五mos管的漏极和源极形成为所述第七可控开关的开关端，所述第五mos管的栅极形成为所述第七可控开关的控制端。

69、采用上述结构，所述第七可控开关采用第五mos管以实现通断控制的功能；

70、所述第五mos管导通以实现所述第七可控开关的导通状态，所述第五mos管截止以实现所述第七可控开关的断开状态；

71、具体的，所述第五mos管采用nmos管，所述第三pwm输出端输出的pwm信号与所述pwm输出端即第一pwm输出端和第二pwm输出端输出的pwm控制信号的频率、占空比相同。

72、进一步地，所述第三pwm输出端通过第十一电阻与所述第七可控开关的控制端连接，且所述第十一电阻与所述第七可控开关控制端连接的一端通过第十二电阻接地。

73、采用上述结构，使得所述螺丝刀控制电路更加完善，以能够更加稳定、可靠的运行。

74、进一步地，所述第七可控开关开关端中的一端与所述输出单元的第一输出端和第二输出端连接、另一端通过第十三电阻与所述供能单元的接地端连接。

75、采用上述结构，使得所述螺丝刀控制电路更加完善，以能够更加稳定、可靠的运行。

76、进一步地，所述驱动模块包括用于为所述动力件供能的输出单元，所述主控模块与所述驱动模块连接以获取所述输出单元的输出电流大小。

77、采用上述结构，所述主控模块监测所述驱动模块输出单元的电流不仅可以确保所述螺丝刀控制电路安全、稳定的运行；且不同工况对螺丝刀头的阻力不同即对所述螺丝刀头的转速影响不同；上述结构，根据不同工况，动力件的工作电流值即输出单元的输出电流会变化，所述主控模块根据检测到的电流值对所述pwm控制信号的占空比进行调整补偿，以让螺丝刀头的转速在不同工况下均能维持在挡位要求的转速范围内，实现精准调速，且成本低。

78、具体的，所述第十三电阻串联在所述供能单元和所述输出单元所在回路上，由于所述第十三电阻处的电流大小与所述输出单元输出的电流大小相等，故所述主控模块对所述第十三电阻处的电流进行监测；

79、更具体的，所述主控模块的电流检测端通过第十四电阻与所述第十三电阻非与接地端连接的一端连接，所述第十四电阻与所述主控模块的电流检测端连接的一端通过第二电容接地。

80、进一步地，所述主控模块与所述挡位开关连接以获取所述挡位开关的操作次数并根据所述挡位开关的操作次数得到挡位信号。

81、所述螺丝刀控制电路设置有n个挡位，即0挡至(n-1)挡；采用上述结构，当用户操作一次所述挡位开关，则所述主控模块将当前挡位加1得到新的挡位，若当前挡位为(n-1)挡，则在用户操作一侧所述挡位开关后，所述主控模块得到新的挡位为0挡；在一些实施例中，所述螺丝刀控制电路设置有4个挡位，即0挡至3挡，操作所述挡位开关，挡位按0-1-2-3-0顺序变化；所述挡位开关为按键开关，0挡为停止即转速为0，1至3挡转速逐步增加。

82、进一步地，所述螺丝刀控制电路包括显示模块，所述主控模块与所述显示模块连接以使其根据挡位信号显示对应挡位。

83、采用上述结构，用户可以通过显示模块了解当前挡位；具体的，所述显示模块包括数量与挡位数量相匹配的led指示灯，即当挡位有n挡时，led指示灯的数量为(n-1)个。

84、进一步地，所述供能单元采用蓄电池，蓄电池的正极形成为所述正极输出端、负极形成为所述接地端；具体的，所述蓄电池为可充电式蓄电池。

85、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

86、(1)本实用新型的螺丝刀控制电路，其利用pwm控制信号占空比的大小来控制动力件的转速，能够实现多挡位，且切换挡位时动力件转速能够平稳过渡、避免突变。

87、(2)本实用新型的螺丝刀控制电路，其结构设置合理、且简单，成本低。