CN106020045A - 洗地机、扫地车控制系统 - Google Patents

Abstract

本本发明公开了一种洗地机、扫地车控制系统，包括有：功率控制模块、人机交互模块、通信模块，功率控制模块、人机交互模块、通信模块分别包括有一个MCU，功率控制模块通过MCU控制MOSFET实现洗地机、扫地车刷洗电机和真空马达软启动和调速，增加了降低电机转速的节能模式；人机交互模块使用高分辨率彩色TFT液晶显示屏作为虚拟仪表，采用电容触控按键取代机械开关；通信模块采用GPS获取机器的实时地理位置，GPRS/WIFI上传机器的状态等数据，增加了对单节蓄电池的监测功能，各模块采用CAN总线连接，简化了洗地机、扫地车系统的线束。本发明实现了洗地机控制系统的模块化，使洗地机维护维修变得更简单。

Description

洗地机、扫地车控制系统

技术领域：

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种洗地机、扫地车控制系统。

背景技术：

传统洗地机、扫地车控制系统都是局域基于机械开关、直流接触器和独立仪表等实现的，该方法存在冲击大，影响电机和电池使用寿命问题；使用直流接触器方法无法实现对电机的调速从而无法实现节能模式；由于电机启动过程中存在较大的冲击电流，接触器往往需要选择较大的触点容量，这样会造成很大的浪费；使用分立仪表进行显示，线束制作复杂，稳定性差，使用要开关很难实现钥匙的唯一性；蓄电池保护是对整个电池组进行的，电池损坏往往是单节损坏后导致拖垮整个电池组；当用户地面只需要维护的时候，无法开启节能模式，刷洗电机和真空马达都全功率工作，浪费能源，降低洗地机、扫地车单次充电作业面积。

发明内容：

本发明的目的在于解决上述不足，提供一种用于洗地机、扫地车的控制系统。

本发明采用的技术方案是：

一种洗地机、扫地车控制系统，其特征在于：包括有功率控制模块、人机交互模块、通信模块，功率控制模块、人机交互模块、通信模块分别包括有一个MCU，功率控制模块通过MCU控制MOSFET驱动洗地机、扫地车的牵引电机、真空马达、刷洗电机、电磁阀、推杆电机，MCU通过输出不同占空比的PWM信号控制各电机、真空马达的转速，使其启动时逐渐加速启动、停止时逐渐减速停止，可以降低电机启动对电机、机械结构、铅蓄电池的冲击，延长这些部件的使用寿命；通过这种PWM方式也可以实现节能模式（电机电压降为额定的75%），降低整机功率、降低噪音、延长单次充电使用时间；各电机、真空马达向MCU输入反馈电流电压信号，与MCU内的电流电压阈值比较，判断是否过载或者开路，持续过载20%以内60秒断电，持续过载20%-50%以内6秒断电，过载50%以上立即断电；所述人机交互模块包括有与MCU连接的RFID读卡模块、彩色TFT液晶显示屏、电容触控按键，把RFID读卡模块作为洗地机、扫地车的钥匙开关，RFID读卡模块通过识别用户的RFID卡中的信息实现其钥匙开关功能，使用RFID卡作为机器的电子钥匙，让机器的钥匙唯一性更强，同时能够通过卡的信息识别机器的操作者；把彩色TFT液晶显示屏作为虚拟仪表，对洗地机、扫地车的行驶速度、水量、蓄电池电量、各电机和真空马达的工作状态进行直观显示，通过触摸相应的电容触控按键触发洗地机、扫地车的相应功能，使用电容触控按键作为洗地机、扫地车按键开关，提高了用户人机交互体验，突破传统机械快换机械寿命的限制，延长了按键使用时间，降低了故障率；所述通信模块包括有与MCU连接的GPS模组、GPRS模组、WIFI模组、蓄电池检测电路，通信模块通过GPS模组获取洗地机、扫地车的地理位置，通过GPRS/WIFI模组上传获取洗地机、扫地车的状态数据和地理位置，蓄电池检测电路对洗地机、扫地车的蓄电池组的每一节电池进行状态监测，一旦有一节电池出现了问题会自动停止蓄电池对外输出，并将故障信息上传到服务器进行处理，提醒用户进行维护；所述人机交互模块将人机交互产生的控制指令通过CAN总线传输给功率控制板，功率控制板控制各功率部件让洗地机、扫地车动作，功率控制模块将其检测到的工作状态通过CAN总线传送给通信模块，通信模块将收到的洗地机、扫地车工作状态、机器GPS定位、蓄电池监测数据一起组织成TCP/IP数据帧，通过GPRS或WIFI上传上传到服务器。

所述的一种洗地机、扫地车控制系统，其特征在于：所述彩色TFT液晶显示屏采用16位色TFT液晶触摸屏。

本发明的优点是：

本发明系统采用模块化设计，方便维修和维护，分为人机交互模块、功率控制模块、通信模块，三个模块间采用CAN总线进行通讯，简化了洗地机、扫地车线束设计，提高了机器的稳定性，节约了成本。

附图说明：

图1是本发明的洗地机、扫地车控制系统框图。

具体实施方式：

如图1所示，一种洗地机、扫地车控制系统，包括有功率控制模块1、人机交互模块2、通信模块3，功率控制模块1、人机交互模块2、通信模块3分别包括有一个MCU 4，功率控制模块1通过MCU 4控制MOSFET 5驱动洗地机、扫地车的牵引电机6、真空马达7、刷洗电机8、电磁阀9、吸扒推杆电机10、刷盘推杆电机11，MCU 4通过输出不同占空比的PWM信号控制各电机、真空马达的转速，使其启动时逐渐加速启动、停止时逐渐减速停止，可以降低电机启动对电机、机械结构、铅蓄电池的冲击，延长这些部件的使用寿命；通过这种PWM方式也可以实现节能模式（电机电压降为额定的75%），降低整机功率、降低噪音、延长单次充电使用时间；各电机、真空马达向MCU输入反馈电流电压信号，与MCU内的电流电压阈值比较，判断是否过载或者开路，持续过载20%以内60秒断电，持续过载20%-50%以内6秒断电，过载50%以上立即断电。

人机交互模块2包括有与其对应的MCU 4连接的RFID读卡模块12、彩色TFT液晶显示屏13、电容触控按键14，把RFID读卡模块12作为洗地机、扫地车的钥匙开关，RFID读卡模块12通过识别用户的RFID卡中的信息实现其钥匙开关功能，使用RFID卡作为机器的电子钥匙，让机器的钥匙唯一性更强，同时能够通过卡的信息识别机器的操作者；把彩色TFT液晶显示屏13采用16位色TFT液晶触摸屏作为虚拟仪表，对洗地机、扫地车的行驶速度、水量、蓄电池电量、各电机和真空马达的工作状态进行直观显示，通过触摸相应的电容触控按键触14发洗地机、扫地车的相应功能，使用电容触控按键作为洗地机、扫地车按键开关，提高了用户人机交互体验，突破传统机械快换机械寿命的限制，延长了按键使用时间，降低了故障率。

通信模块3包括有与其对应的MCU 4连接的GPS模组15、GPRS/WIFI模组16、蓄电池检测电路17，通信模块3通过GPS模组15获取洗地机、扫地车的地理位置，通过GPRS/WIFI模组16上传获取洗地机、扫地车的状态数据和地理位置，蓄电池检测电路17对洗地机、扫地车的蓄电池组的每一节电池进行状态监测，一旦有一节电池出现了问题会自动停止蓄电池对外输出，并将故障信息上传到服务器进行处理，提醒用户进行维护。

人机交互模块2将人机交互产生的控制指令通过CAN总线传输给功率控制板，功率控制板控制各功率部件让洗地机、扫地车动作，功率控制模块1将其检测到的工作状态通过CAN总线传送给通信模块3，通信模块3将收到的洗地机、扫地车工作状态、机器GPS定位、蓄电池监测数据一起组织成TCP/IP数据帧，通过GPRS或WIFI上传上传到服务器。

本控制系统让洗地机、扫地车的人机交互更为友好，控制方式更为智能。

Claims (2)

1.一种洗地机、扫地车控制系统，其特征在于：包括有功率控制模块、人机交互模块、通信模块，所述功率控制模块、人机交互模块、通信模块分别包括有一个MCU，功率控制模块通过MCU控制MOSFET驱动洗地机、扫地车的牵引电机、真空马达、刷洗电机、电磁阀、推杆电机，MCU通过输出不同占空比的PWM信号控制各电机、真空马达的转速，使其启动时逐渐加速启动、停止时逐渐减速停止，各电机、真空马达向MCU输入反馈电流电压信号，与MCU内的电流电压阈值比较，判断是否过载或者开路；所述人机交互模块包括有与MCU连接的RFID读卡模块、彩色TFT液晶显示屏、电容触控按键，把RFID读卡模块作为洗地机、扫地车的钥匙开关，RFID读卡模块通过识别用户的RFID卡中的信息实现其钥匙开关功能，把彩色TFT液晶显示屏作为虚拟仪表，对洗地机、扫地车的行驶速度、水量、蓄电池电量、各电机和真空马达的工作状态进行直观显示，通过触摸相应的电容触控按键触发洗地机、扫地车的相应功能；所述通信模块包括有与MCU连接的GPS模组、GPRS模组、WIFI模组、蓄电池检测电路，通信模块通过GPS模组获取洗地机、扫地车的地理位置，通过GPRS/WIFI模组上传获取洗地机、扫地车的状态数据和地理位置，蓄电池检测电路对洗地机、扫地车的蓄电池组的每一节电池进行状态监测，一旦有一节电池出现了问题会自动停止蓄电池对外输出，并将故障信息上传到服务器进行处理，提醒用户进行维护；所述人机交互模块将人机交互产生的控制指令通过CAN总线传输给功率控制板，功率控制板控制各功率部件让洗地机、扫地车动作，功率控制模块将其检测到的工作状态通过CAN总线传送给通信模块，通信模块将收到的洗地机、扫地车工作状态、机器GPS定位、蓄电池监测数据一起组织成TCP/IP数据帧，通过GPRS或WIFI上传上传到服务器。

2.根据权利要求1所述的一种洗地机、扫地车控制系统，其特征在于：所述彩色TFT液晶显示屏采用16位色TFT液晶触摸屏。