CN106787998B - 一种控制钞箱电机启动的方法、装置以及自助交易设备 - Google Patents

一种控制钞箱电机启动的方法、装置以及自助交易设备 Download PDF

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Abstract

本发明适用于金融自助终端技术领域，提供了一种控制钞箱电机启动的方法、装置以及自助交易设备。在本发明中，通过在接收电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使电机驱动装置根据脉冲信号驱动电机转动，同时检测并存储霍尔传感器在电机转动时输出的霍尔信号的个数，随后判断所述霍尔信号的个数是否大于预设数值，当判定所述霍尔信号的个数大于所述预设数值时，驱动PID控制器将所述电机的转速调整至目标值，从而解决了现有的钞箱电机启动方法存在电机不能正常启动或者电机启动位移过大而无法将转速调整至目标值的问题。

Description

一种控制钞箱电机启动的方法、装置以及自助交易设备
技术领域
本发明属于金融自助终端技术领域，尤其涉及一种控制钞箱电机启动的方法、装置以及自助交易设备。
背景技术
自动柜员机广泛应用于各商业银行、邮政储蓄中，其24小时自助式的操作方式给人们带来了极大的便利。其中，钞箱是自动柜员机用来存储钞票的必备设备。在用户在使用自动柜员机进行存取款业务后，钞箱必须回到舌片隐藏状态以便于下一次业务能正常进行，而在舌片定位过程中需要多次启停电机。因此，钞箱电机的正常启停是确保自动柜员机存取款业务正常进行的关键。
现有技术通常是通过中央控制器在一定时间内向钞箱电机驱动器持续输出占空比为100％的脉冲信号以驱动电机依照定子绕线开启或关闭换流器而实现电机顺时或者逆时转动，同时中央控制器根据电机转动后传感器输出的霍尔信号实时获取电机转子的位置信号以驱动PID(Proportion-Integration-Differentiation，比例-积分-微分)控制器调节电机的转速。
因此，中央控制器输出脉冲信号的时间以及电机启动后中央控制器所获取的霍尔信号分别是电机能否正常启动以及电机速度能否稳定于目标转速的关键因素。当占空比为100％的脉冲信号的输出时间过短，电机可能不足以启动；而当占空比为100％的脉冲信号的输出时间过长，电机在启动过程中转动所产生的位移过大，并进而导致中央控制器不能及时获取霍尔信号以驱动PID控制器调节电机的转速，从而致使电机的转速不能达到目标值。
因此，现有的钞箱电机启动方法存在电机不能正常启动或者电机启动位移过大而无法将转速调整至目标值的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制钞箱电机启动的方法，旨在解决现有的钞箱电机启动控制方法可能存在电机不能正常启动或者电机启动位移过大而无法将速度调整至目标值的问题。
本发明是这样实现的，一种控制钞箱电机启动的方法，霍尔传感器根据所述电机的转动圈数输出相应数量的霍尔信号，所述电机的转速调整由PID控制器执行；所述的方法包括以下步骤：
a.在接收到电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使所述电机驱动装置根据所述脉冲信号驱动所述电机转动；
b.检测并存储所述霍尔传感器输出的霍尔信号的个数；
c.判断所述霍尔信号的个数是否大于预设数值，是，则执行步骤d，否，则返回步骤b；
d.驱动所述PID控制器调整所述电机的转速；
e.判断所述电机的转速是否等于目标值，是，则执行步骤f，否，则执行步骤d；
f.结束控制进程。
本发明的另一目的还在于提供一种控制钞箱电机启动的装置，霍尔传感器根据所述电机的转动圈数输出相应数量的霍尔信号，所述电机的转速调整由PID控制器执行；所述控制钞箱电机启动的装置包括：
脉冲输出模块、检测模块、第一判断模块、调速驱动模块、第二判断模块以及进程终止模块；
所述脉冲输出模块用于在接收到电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使所述电机驱动装置根据所述脉冲信号驱动所述电机转动；
所述检测模块用于检测并存储所述霍尔传感器输出的霍尔信号的个数；
所述第一判断模块用于判断所述霍尔信号的个数是否大于预设数值，并在判断结果为否时驱动所述检测模块工作；
所述调速驱动模块用于在所述第一判断模块的判断结果为是时，驱动所述PID控制器调整所述电机的转速；
所述第二判断模块用于判断所述电机的转速是否等于目标值，是，则驱动所述进程终止模块结束控制进程，否，则驱动所述调速驱动模块工作；
所述进程终止模块用于结束控制进程。
本发明的另一目的还在于提供一种自助交易设备，包括电机驱动装置、PID控制器、霍尔传感器以及钞箱电机；所述自助交易设备还包括所述控制钞箱电机启动的装置。
在本发明中，通过在接收电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使电机驱动装置根据脉冲信号驱动电机转动，同时检测并存储霍尔传感器在电机转动时输出的霍尔信号的个数，随后判断所述霍尔信号的个数是否大于预设数值，当判定所述霍尔信号的个数大于所述预设数值时，驱动PID控制器将所述电机的转速调整至目标值，从而解决了现有的钞箱电机启动方法存在电机不能正常启动或者电机启动位移过大而无法将转速调整至目标值的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的控制钞箱电机启动的方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的控制钞箱电机启动的装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明中，通过在接收电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使电机驱动装置根据脉冲信号驱动电机转动，同时检测并存储霍尔传感器在电机转动时输出的霍尔信号的个数，随后判断霍尔信号的个数是否大于预设数值，当判定霍尔信号的个数大于预设数值时，驱动PID控制器将电机的转速调整至目标值。
图1示出了本发明实施例提供的控制钞箱电机启动的方法的实现流程，霍尔传感器根据电机的转动圈数输出相应数量的霍尔信号，电机的转速调整由PID控制器执行，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在步骤S101中，在接收到电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使电机驱动装置根据脉冲信号驱动电机转动。
在本发明实施例中，当接收到用户输入的电机启动指令时，将输出占空比大于70％的脉冲信号至电机驱动装置驱动电机转动。电机驱动装置为电机驱动芯片。
在步骤S102中，检测并存储霍尔传感器输出的霍尔信号的个数。
需要说明的是：在钞箱电机中均匀分布有多个霍尔传感器。例如，一般自助交易设备中的钞箱电机上均匀分布有48个或者36个霍尔传感器或者其他数目的霍尔传感器。在本发明实施例中，钞箱电机中均匀分布有48个霍尔传感器。当电机转动时，撷取霍尔传感器在电机转动时感应到的电机转子的当前位置输出的霍尔信号，并对其进行检测和存储所检测到的霍尔信号的个数。
在步骤S103中，判断霍尔信号的个数是否大于预设数值，是，则执行步骤S104，否，则返回步骤S102。
步骤S104，驱动PID控制器调整电机的转速。
需要说明的是：霍尔信号通常指电机转子的位置信号，通过检测霍尔信号的个数可以计算电机启动的位移。步骤S103中设置预设数值用于衡量电机启动所占用的霍尔信号数(即电机启动的位移)是否能预留较多的位移空间以保证后续切换到PID控制器调整电机转速至目标值。在输出具有预设占空比的脉冲信号后，需要在霍尔传感器获取一定数量的霍尔信号时停止脉冲输出，以保证电机能顺利启动，并为后续切换到PID控制器调整电机转速预留较多的位移空间。在本发明实施例中，当霍尔传感器获取两个以上霍尔信号(即上述预设数值为2或大于2)时停止脉冲输出，切换到步骤S104驱动PID控制器调整电机转速。
步骤S105，判断电机的转速是否等于目标值，是，则执行步骤S106，否，则执行步骤S104。
需要说明的是：由于在步骤S104中通过驱动PID控制器对电机的转速进行调整，所以需要在执行完步骤S104后通过步骤S105判断电机的转速是否达到目标值，只有在电机的转速达到目标值，才能确认电机已启动。在本发明实施例中，目标值为250r/min，即PID控制器调整电机的转速的过程中，当电机的转速调整至250r/min时，则表明电机已启动。
步骤S106，结束控制进程。
在本发明实施例中，当步骤S105判断电机的转速已调整至目标值(如250r/min)时，则表明电机此时已启动，所以整个控制电机启动的进程随后会结束。
在本发明实施例中，通过在接收到电机启动指令时执行上述步骤S101至步骤S106能够保证电机正常启动以及电机转速稳定于目标值。
图2示出了本发明实施例提供的控制钞箱电机启动的装置的结构图，霍尔传感器根据电机的转动圈数输出相应数量的霍尔信号，电机的转速调整由PID控制器执行，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
控制钞箱电机启动的装置包括脉冲输出模块101、检测模块102、第一判断模块103、调速驱动模块104、第二判断模块105以及进程终止模块106。
脉冲输出模块101用于在接收到电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使电机驱动装置根据脉冲信号驱动电机转动。
在本发明实施例中，当接收到用户输入的电机启动指令时，将输出占空比大于70％的脉冲信号至电机驱动装置驱动电机转动。电机驱动装置为电机驱动芯片。
检测模块102用于检测并存储霍尔传感器输出的霍尔信号的个数。
需要说明的是：在钞箱电机中均匀分布有多个霍尔传感器。例如，一般自助交易设备中的钞箱电机上均匀分布有48个或者36个霍尔传感器或者其他数目的霍尔传感器。在本发明实施例中，钞箱电机中均匀分布有48个霍尔传感器。当电机转动时，撷取霍尔传感器在电机转动时感应到的电机转子的当前位置输出的霍尔信号，并由检测模块102对其进行检测和存储所检测到的霍尔信号的个数。
第一判断模块103用于判断霍尔信号的个数是否大于预设数值，是，则发送驱动指令至调速驱动模块104，否，则发送重新检测与存储指令至检测模块102。
调速驱动模块104用于驱动PID控制器调整电机的转速。
需要说明的是：霍尔信号通常指电机转子的位置信号，通过检测霍尔信号的个数可以计算电机启动的位移。第一判断模块103中设置预设数值用于衡量电机启动所占用的霍尔信号数(即电机启动的位移)是否能预留较多的位移空间以保证后续切换到调速驱动模块104驱动PID控制器调整电机转速至目标值。在输出具有预设占空比的脉冲信号后，需要在霍尔传感器获取一定数量的霍尔信号时停止脉冲输出，以保证电机能顺利启动，并为后续切换到PID控制器调整电机转速预留较多的位移空间。在本发明实施例中，当霍尔传感器获取两个以上霍尔信号(即上述预设数值为2或大于2)时停止脉冲输出，发送驱动指令至调速驱动模块104驱动PID控制器调整电机转速。
第二判断模块105用于判断电机的转速是否等于目标值，是，则发送终止指令至进程终止模块106，否，则发送重新调速指令至调速驱动模块104。
需要说明的是：由于在调速驱动模块104中通过驱动PID控制器对电机的转速进行调整，所以需要在PID控制器对电机的转速进行调整后通过第二判断模块105判断电机的转速是否达到目标值，只有在电机的转速达到目标值，才能确认电机已启动。在本发明实施例中，目标值为250r/min，即PID控制器调整电机的转速的过程中，当电机的转速调整至250r/min时，则表明电机已启动。
进程终止模块106用于结束控制进程。
在本发明实施例中，当第二判断模块105判断电机的转速已调整至目标值(如250r/min)时，则表明电机此时已启动，所以整个控制电机启动的进程随后会结束。
本发明实施例还提供了一种自助交易设备，包括电机驱动装置、PID控制器、霍尔传感器以及钞箱电机；自助交易设备还包括的控制钞箱电机启动的装置。
在本发明实施例中，通过在接收电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使电机驱动装置根据脉冲信号驱动电机转动，同时检测并存储霍尔传感器在电机转动时输出的霍尔信号的个数，随后判断所述霍尔信号的个数是否大于预设数值，当判定所述霍尔信号的个数大于所述预设数值时，驱动PID控制器将所述电机的转速调整至目标值，从而解决了现有的钞箱电机启动方法存在电机不能正常启动或者电机启动位移过大而无法将转速调整至目标值的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种控制钞箱电机启动的方法，霍尔传感器根据所述电机的转动圈数输出相应数量的霍尔信号，所述电机的转速调整由PID控制器执行；其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
a.在接收到电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使所述电机驱动装置根据所述脉冲信号驱动所述电机转动；
b.检测并存储所述霍尔传感器输出的霍尔信号的个数；
c.判断所述霍尔信号的个数是否大于预设数值，是，则执行步骤d，否，则返回步骤b；
d.驱动所述PID控制器调整所述电机的转速；
e.判断所述电机的转速是否等于目标值，是，则执行步骤f，否，则执行步骤d；
f.结束控制进程。
2.如权利要求1所述控制钞箱电机启动的方法，其特征在于，所述脉冲信号是占空比大于70％的周期脉冲。
3.如权利要求1所述控制钞箱电机启动的方法，其特征在于，所述预设数值为2。
4.一种控制钞箱电机启动的装置，霍尔传感器根据所述电机的转动圈数输出相应数量的霍尔信号，所述电机的转速调整由PID控制器执行；其特征在于，所述控制钞箱电机启动的装置包括：
脉冲输出模块、检测模块、第一判断模块、调速驱动模块、第二判断模块以及进程终止模块；
所述脉冲输出模块用于在接收到电机启动指令时输出具有预设占空比的脉冲信号至电机驱动装置，以使所述电机驱动装置根据所述脉冲信号驱动所述电机转动；
所述检测模块用于检测并存储所述霍尔传感器输出的霍尔信号的个数；
所述第一判断模块用于判断所述霍尔信号的个数是否大于预设数值，并在判断结果为否时驱动所述检测模块工作；
所述调速驱动模块用于在所述第一判断模块的判断结果为是时，驱动所述PID控制器调整所述电机的转速；
所述第二判断模块用于判断所述电机的转速是否等于目标值，是，则驱动所述进程终止模块结束控制进程，否，则驱动所述调速驱动模块工作；
所述进程终止模块用于结束控制进程。
5.如权利要求4所述控制钞箱电机启动的装置，其特征在于，所述脉冲信号是占空比大于70％的周期脉冲。
6.如权利要求4所述控制钞箱电机启动的装置，其特征在于，所述预设数值为2。
7.一种自助交易设备，包括电机驱动装置、PID控制器、霍尔传感器以及钞箱电机；其特征在于，所述自助交易设备还包括如权利要求4至6任一项所述的控制钞箱电机启动的装置。
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