CN102401624B - 步进电机行程位置检测装置及检测控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种步进电机行程位置检测装置，其包括由驱动电机拖动的导风机构，所述驱动电机由主控芯片的驱动电路所控制，包括设置在导风机构的基准位置的行程开关，以及与行程开关信号相连的检测电路，该检测电路所检测的信号反馈到主控芯片。本发明驱动电机行程位置控制方法包括步骤：(1)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位方向旋转；(2)检测电路检测行程开关是否闭合，如果是则进入步骤(3)，若否则进入步骤(4)；(3)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位方向旋转Y度，进入步骤(5)；(4)判断导风机构是否向复位方向旋转了Z度，是则进入步骤(5)，否则直接退出程序；(5)完成复位，退出程序。本发明与现有技术相比可靠检测驱动电机行程，减少复位时间，避免多走导致的噪音。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种检测装置及检测控制方法，特别涉及一种空调器导风机构驱动电机行程位置检测装置及检测和控制方法。
【背景技术】
现有的空调器的导风板一般通过步进电机进行驱动控制，由步进电机拖动的导风机构工作时，通常需要达到确定的位置，但步进电机本身没有旋转角度的反馈，其拖动的导风机构需要找到一个基准位置，基准位置一般是在空调刚上电或者关机时，导风机构处于的位置。工作时步进电机根据输出的脉冲数计算得到确定位置。这样空调器每次关机或者上电时，步进电机都要向基准位置走最大旋转角度，确保找到基准位置。这样导致此过程时间较长，而且到达物理限位(基准位置)后继续输出脉冲驱动电机旋转，通常会导致有比较大的噪音。因此，需要进行技术改进，从而可靠检测驱动电机行程，减少复位时间，避免噪音。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种拖动导风机构的驱动电机行程位置检测装置及驱动电机行程位置控制方法，可靠检测驱动电机行程，减少复位时间，避免多走导致的噪音。
本发明的再一目的在于提供一种驱动电机行程位置检测装置中的行程开关的故障检测方法。
为实现本发明目的，提供以下技术方案：
本发明提供一种驱动电机行程位置检测装置，其包括由驱动电机拖动的导风机构，所述驱动电机由主控芯片的驱动电路所控制，其进一步包括设置在导风机构的基准位置的行程开关，以及与行程开关信号相连的检测电路，该检测电路将所检测的信号反馈到主控芯片。该驱动电机可以为步进电机，该导风机构一般为导风板。
本发明在导风机构的基准位置(物理位置)增加一个行程开关，当导风机构旋转至基准位置时，行程开关吸合，通过检测电路将吸合信号传递给主控芯片，主控芯片控制驱动电机停止旋转，避免驱动电机继续旋转带来的刺耳噪音，也可以节约空调器复位的时间。
同时为了避免行程开关短路，造成误判断的情形(一旦行程开关短路后，行程开关也会吸合，让控制器误以为导风板已经旋转至基准位置)，本专利还提供了一种防止误判断的故障检测方法。
本发明行程开关故障检测方法，其包括如下步骤：
(i)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，是则进入步骤(ii)，否则判断为允许使用行程开关；
(ii)主控芯片判断导风机构向复位相反方向旋转是否完成，是则进入步骤(iv)，否则进入步骤(iii)；
(iii)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位相反方向旋转X度，并返回步骤(ii)；
(iv)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否断开，是则判断为允许使用行程开关，否则判断为禁止使用行程开关。
所述X为行程开关打开需要的度数，范围30～80度，较佳实施例为50度。
本发明驱动电机行程位置控制方法，其包括如下步骤：
(1)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位方向旋转；
(2)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，如果是则进入步骤(3)，若否则进入步骤(4)；
(3)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构继续向复位方向旋转Y度，进入步骤(5)；
(4)判断导风机构是否向复位方向旋转了Z度，是则进入步骤(5)，否则返回步骤(1)；
(5)完成复位，退出程序。
较佳的，在步骤(3)还包括导风机构向复位方向旋转Y度是否完成的判断，是则进入步骤(5)，否则执行步骤(4)。
所述Y为由于运行机构存在虚位，需要多走的度数，范围10～20度，较佳实施例为12.5度。
所述Z为最大运行度数，范围100～200，较佳实施例为182度。
较佳的，在步骤(1)与步骤(2)之间还包括如下步骤：
(A)判断是否允许使用行程开关，是则进入步骤(2)，否则进入步骤(4)。
所述步骤(A)中可根据所述行程开关故障检测方法所检测得到的结果来判定是否允许使用行程开关，在所述步骤(1)前可以包括如下步骤：
(a)主控芯片是否完成行程开关故障判断？是则进入所述步骤(1)，否则进入步骤(b)；
(b)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，是则进入步骤(c)，否则判断为允许使用行程开关，进入所述步骤(1)；
(c)主控芯片判断导风机构向复位相反方向旋转是否完成，是则进入步骤(e)，否则进入步骤(d)；
(d)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位相反方向旋转X度，并返回步骤(c)；
(e)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否断开，是则判断为允许使用行程开关，进入所述步骤(1)，否则判断为禁止使用行程开关，进入所述步骤(1)。
对比现有技术，本发明具有以下优点：
本发明可靠检测步进电机行程，减少复位时间，避免多走导致的噪音。
【附图说明】
图1为本发明驱动电机行程位置检测装置的结构示意图；
图2为本发明驱动电机行程位置检测电路的示意图；
图3为本发明检测装置的行程开关故障检测方法的流程图；
图4为本发明驱动电机行程位置控制方法的简要流程示意图；
图5为本发明驱动电机行程位置控制方法的实施例流程图。
【具体实施方式】
请参阅图1，本发明驱动电机行程位置检测装置是在空调器导风板的基准位置设置一个行程开关，所述行程开关与检测电路信号相连，该检测电路将所检测的信号反馈到主控芯片，拖动导风板的驱动电机由主控芯片的驱动电路所控制。
当导风板旋转至基准位置时，行程开关吸合，通过检测电路将吸合信号传递给主控芯片，主控芯片控制驱动电机停止旋转，避免驱动电机继续旋转带来的刺耳噪音，节约空调器复位的时间。每次需要寻找基准位置时，步进电机驱动导风板向基准位置旋转，检测到行程开关闭合后即以此位置为基准位置，停止步进电机旋转。
所述主控芯片采用单片机等控制IC：包括单片机、数字处理器(DSP)、ARM等芯片。所述驱动电路为直接驱动步进电机的芯片构成的电路，具有驱动、功率放大的作用。所述驱动电机一般采用12V、24V的步进电机，用来控制空调器的导风机构。所述行程开关用来检测空调器导风机构旋转位置的开关，包括常闭的开关或者常开的开关。
请一并参阅图2所示的具体电路示意图，图中CN1是一个连接端子，连接到驱动导风板的步进电机；CN2是另一个连接端子，连接到行程开关；R1～R5的左端连接到控制IC的引脚。
检测原理：常态下，R5左端连接的IC引脚检测到低电平，步进电机驱动的导风板旋转到基准位置时，行程开关闭合，R5左端连接的IC引脚检测高电平。
请参阅图3，本发明行程开关故障检测方法，其包括如下步骤：
(i)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，是则进入步骤(ii)，否则判断为允许使用行程开关；
(ii)主控芯片判断导风机构向复位相反方向旋转是否完成，是则进入步骤(iv)，否则进入步骤(iii)；
(iii)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位相反方向旋转50度，并返回步骤(ii)；
(iv)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否断开，是则判断为允许使用行程开关，否则判断为禁止使用行程开关。
该故障检测方法在步进电机驱动的导风机构开始寻找基准位置时，如果检测到行程开关闭合(已经到基准位置)，步进电机向相反的方向最大旋转一定度数(电机旋转角度)：期间如果检测到行程开关断开，判定行程开关无短路故障，立即开始向基准位置方向旋转，使用行程开关判断基准位置；如果期间一直没有检测到行程开关断开，判定轻触开关有短路故障，不使用轻触开关判定到达基准位置，直接按照最大复位角度进行旋转或者显示相应的故障代码，提醒用户行程开关有短路故障。
请参阅图4，本发明驱动电机行程位置控制方法，其包括如下步骤：
(1)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位方向旋转，并且判断是否允许使用行程开关，是则进入步骤(2)，否则进入步骤(4)；
(2)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，如果是则进入步骤(3)，若否则进入步骤(4)；
(3)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构继续向复位方向旋转12.5度，并判断导风机构向复位方向旋转12.5度是否完成，是则进入步骤(5)，否则执行步骤(4)；
(4)判断导风机构是否向复位方向旋转了182度，是则进入步骤(5)，否则返回步骤(1)；
(5)完成复位，退出程序。
请参阅图5，完整的行程开关故障检测及步进电机行程位置控制方法如下：
(101)确定步进电机需要找基准位置，主控芯片是否完成行程开关故障判断？是则进入所述步骤(106)，否则进入步骤(102)；
(102)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，是则进入步骤(103)，否则判断为允许使用行程开关，进入步骤(106)；
(103)主控芯片判断导风机构向复位相反方向旋转是否完成，是则进入步骤(105)，否则进入步骤(104)；
(104)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位相反方向旋转50度，并返回步骤(103)；
(105)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否断开，是则判断为允许使用行程开关进入步骤(106)，否则判断为禁止使用行程开关并进入步骤(106)；
(106)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位方向旋转，并且判断是否允许使用行程开关，是则进入步骤(107)，否则进入步骤(109)；
(107)检测电路检测行程开关是否闭合，如果是则进入步骤(108)，若否则进入步骤(109)；
(108)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位方向旋转12.5度，并判断导风机构向复位方向旋转12.5度是否完成，是则进入步骤(110)，否则执行步骤(109)；
(109)判断导风机构是否向复位方向旋转了182度，是则进入步骤(110)，否则直接退出程序；
(110)完成复位，退出程序。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种检测装置的驱动电机行程位置控制方法，所述检测装置包括由驱动电机拖动的导风机构，所述驱动电机由主控芯片的驱动电路所控制，还包括设置在导风机构的基准位置的行程开关，以及与行程开关信号相连的检测电路，该检测电路将所检测的信号反馈到主控芯片，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位方向旋转；
(2)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，如果是则进入步骤(3)，若否则进入步骤(4)；
(3)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构继续向复位方向旋转Y度，进入步骤(5)；
(4)判断导风机构是否向复位方向旋转了Z度，是则进入步骤(5)，否则返回步骤(1)；
(5)完成复位，退出程序。
2.如权利要求1所述的驱动电机行程位置控制方法，其特征在于，在步骤(3)中增加导风机构向复位方向旋转Y度是否完成的判断，是则进入步骤(5)，否则执行步骤(4)。
3.如权利要求1所述的驱动电机行程位置控制方法，其特征在于，在步骤(1)与步骤(2)之间还包括如下步骤：
(A)判断是否允许使用行程开关，是则进入步骤(2)，否则进入步骤(4)。
4.如权利要求3所述的驱动电机行程位置控制方法，其特征在于，其还包括行程开关故障检测步骤，包括如下步骤：
(a)主控芯片是否完成行程开关故障判断？是则进入所述步骤(1)，否则进入步骤(b)；
(b)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否闭合，是则进入步骤(c)， 否则判断为允许使用行程开关，进入所述步骤(1)；
(c)主控芯片判断导风机构向复位相反方向旋转是否完成，是则进入步骤(e)，否则进入步骤(d)；
(d)主控芯片控制驱动电机来拖动导风机构向复位相反方向旋转X度，并返回步骤(c)；
(e)主控芯片通过检测电路检测行程开关是否断开，是则判断为允许使用行程开关，进入所述步骤(1)，否则判断为禁止使用行程开关，进入所述步骤(1)。
5.如权利要求1至4任一项所述的驱动电机行程位置控制方法，其特征在于，该驱动电机为步进电机，该导风机构为导风板。
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