一种基于LIN通信的直流有刷电机驱动控制系统的制作方法

本发明涉及电机控制，具体涉及一种基于lin通讯的直流有刷电机驱动控制系统。

背景技术：

1、随着电机的应用范围越来越广，电机产业不断升级，传统的电机按照工作电源分类主要包括直流电机以及交流电机。直流电机具有较快的响应速度、较大的起动转矩以及良好的调速性能等，直流电机主要包括直流有刷电机以及直流无刷电机。直流有刷电机因其结构简单、性能稳定、响应速度快，启动扭矩大等特点，故其被广泛地应用于机器人、汽车、摩托车等领域。尤其是随着汽车电气化和智能化的发展，车载执行器也从原始的机械控制，发展为如今的电子式控制的控制方式，其中汽车的车窗升降、尾门控制、天窗开闭、座椅调节等功能实现基本上都是通过直流有刷电机驱动。

2、lin(local interconnect network，局域互联网)是一种低成本的串行通信技术，其同样在汽车领域应用广泛，用于实现汽车中分布式电子系统控制。lin通信提升了电子系统结构的灵活性，无论从硬件还是软件角度而言，都为网络中的节点提供了相互操作性，并可预见获得更好的电磁兼容特性。汽车内部的多个直流有刷电机的驱动通常由lin总线进行控制，一般单个直流有刷电机驱动模块驱动一组直流有刷电机，传统的有刷直流电机通过完整的h桥驱动电路进行驱动，h桥驱动电路通常以四颗mosfet构成，因此微处理器需要占用4个pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)输出对一组直流有刷电机进行驱动，通常汽车中存在多组直流有刷电机，因此微处理器需要采用较多的pwm进行驱动，这就导致需要较多信号线进行控制信号传输，同时微处理器的处理压力也会相应增加。因此，目前亟需一种多直流有刷电机驱动控制系统，以解决现有技术中多组直流有刷电机驱动需要采用多组pwm信号进行驱动控制的问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的上述不足，本发明提供一种基于lin通讯的直流有刷电机驱动控制系统，有效解决现有技术中多组直流有刷电机驱动需要采用多组pwm信号进行驱动控制的问题。

2、本发明提供一种基于lin通信的直流有刷电机驱动控制系统，所述控制系统包括控制模块、lin收发模块、lin接口防护模块、电源模块、电机驱动模块、电机接口滤波模块和多组直流有刷电机，其中：

3、所述控制模块与所述lin收发模块、所述电机驱动模块以及所述电源模块连接，所述控制模块通过所述lin收发模块接收lin总线传输的指令进行运算处理获得控制信号，并将所述控制信号传输至所述电机驱动模块驱动多组所述直流有刷电机；

4、所述lin收发模块与所述lin接口防护模块连接，所述lin接口防护模块与所述电机驱动模块以及所述电源模块连接，所述lin接口防护模块用于对所述lin收发模块进行浪涌静电防护和滤波保护；

5、所述电机驱动模块通过所述电机接口滤波模块与多组所述直流有刷电机连接，所述电机驱动模块用于接受所述控制模块的控制信号驱动多组所述直流有刷电机，所述电机接口滤波模块用于进行电磁兼容滤波。

6、进一步的，所述控制模块设置spi接口，所述控制模块与所述电机驱动模块通过spi通信传输控制信号。

7、进一步的，所述lin收发模块采用sit1021芯片。

8、进一步的，所述lin接口防护模块包括滤波单元、防反接单元、防浪涌单元和静电防护单元，所述滤波单元与所述防反接单元连接，所述防反接单元与所述防浪涌单元连接，所述静电防护单元连接所述lin收发模块，其中：

9、所述滤波单元用于对所述lin收发模块传输的通信指令进行电磁兼容滤波；

10、所述防反接单元用于对所述lin收发模块进行防反接保护；

11、所述防浪涌单元用于对所述lin收发模块进行浪涌防护；

12、所述静电防护单元用于对所述lin收发模块进行静电防护。

13、进一步的，所述滤波单元包括第一滤波电容、第二滤波电容和第一滤波电阻，其中所述第一滤波电容的第一端和所述第二滤波电容的第一端共同连接并接地，所述第一滤波电容的第二端连接所述第一滤波电阻的第一端，所述第二滤波电容的第二端连接所述第一滤波电阻的第二端，所述第一滤波电阻的第二端连接电源正极；所述防反接单元包括第一二极管，所述第一二极管的负极连接所述第一滤波电阻的第一端；所述防浪涌单元包括第一双向瞬变抑制二极管，所述第一双向瞬变抑制二极管第一端连接所述第一二极管的正极共同连接接线端子的第一端口；所述静电防护单元包括第三滤波电容、第四滤波电容、第二滤波电阻和第二双向瞬变抑制二极管，其中所述第三滤波电容第一端和所述第四滤波电容的第一端共同连接并接地，所述第三滤波电容的第二端连接所述第二滤波电阻的第一端，所述第四滤波电容的第二端连接所述第二滤波电阻的第二端，所述第二滤波电阻的第二端连接所述lin收发模块，所述第二滤波电阻的第一端连接所述第二双向瞬变抑制二极管的第一端共同连接所述接线端子的第二端口，所述第二双向瞬变抑制二极管的第二端接地，所述接线端子的第三端口接地。

14、进一步的，所述电源模块采用低压差稳压器电源模块。

15、进一步的，所述电机驱动模块包括电机控制单元、过流检测保护单元、过压检测保护单元和过热检测保护单元，所述电机控制单元与所述控制模块连接，所述电机控制单元通过所述电机接口滤波模块与多组所述直流有刷电机连接，所述过流检测保护单元、所述过压检测保护单元和所述过热检测保护单元均与所述电机控制单元连接，其中：

16、所述电机控制单元用于接收所述控制模块的控制信号，根据所述控制信号驱动多组所述直流有刷电机；

17、所述过流检测保护单元用于对所述直流有刷电机的电流进行检测，并进行自动过流保护；

18、所述过压检测保护单元用于对所述直流有刷电机的电压进行检测，并进行自动过压保护；

19、所述过热检测保护单元用于对所述直流有刷电机的温度进行检测，并进行自动过热保护。

20、进一步的，所述电机接口滤波模块包括差模滤波单元和共模滤波单元，所述差模滤波单元连接所述电机驱动模块和所述共模滤波单元，所述共模滤波单元连接所述直流有刷电机，其中：

21、所述差模滤波单元用于滤除所述直流有刷电机正负极电源线之间的噪声信号；

22、所述共模滤波单元用于滤除所述直流有刷电机正负极电源线对地的噪声信号。

23、进一步的，所述差模滤波单元和所述共模滤波单元的数量与所述直流有刷电机的数量相同。

24、进一步的，所述差模滤波单元包括差模电容，所述共模滤波单元包括第一共模电容、第二共模电容、第三共模电容、第四共模电容、第五共模电容和第六共模电容，其中所述差模电容的第一端连接所述电机驱动模块的电源正极，所述差模电容的第二端连接所述电机驱动模块的电源负极，所述差模电容的第一端与所述第一共模电容的第一端共同连接并接地，所述差模电容的第二端与所述第四共模电容的第二端共同连接并接地，所述第一共模电容的第一端、所述第二共模电容的第一端以及所述第三共模电容的第一端共同连接并连接所述直流有刷电机电源负极，所述第一共模电容的第二端、所述第二共模电容的第二端以及所述第三共模电容的第二端与所述第四共模电容的第一端、所述第五共模电容的第一端以及所述第六共模电容的第一端共同连接并接地，所述第四共模电容的第二端、所述第五共模电容的第二端以及所述第六共模电容的第二端共同连接并连接所述直流有刷电机电源正极。

25、本发明提供的一种基于lin通讯的直流有刷电机驱动控制系统，利用低成本的串行通信技术对多组直流有刷电机进行驱动，通过lin收发模块实现lin总线与微处理器等控制模块的lin通信，控制模块通过spi通讯方式控制直流有刷电机驱动模块，无需采用多个pwm信号控制直流有刷电机驱动模块，有效地降低了控制模块的处理压力，降低了软件代码设计难度，从而有效降低电机驱动电路的设计成本。