CN107577184A - 一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法 - Google Patents
一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107577184A CN107577184A CN201710808452.6A CN201710808452A CN107577184A CN 107577184 A CN107577184 A CN 107577184A CN 201710808452 A CN201710808452 A CN 201710808452A CN 107577184 A CN107577184 A CN 107577184A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- digital
- analog
- control
- control signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法，其具有依次连接的信号采样模块、数据转换模块、调速电路，其中所述信号采样模块将上位机输出的控制信号（VSP）分离为数字格式信号和模拟格式信号；所述数据转换模块，数字格式信号和模拟格式信号进行A/D转换、转换成调速电路可识别的数字信号；所述调速电路，当控制信号是数字信号时采用数字调速方式，当控制信号是模拟信号时采用模拟调速方式；本发明使用同一电机驱动板，可适配不同上位机调速信号，兼容数字和模拟调速方案，提高了电机产品的通用性，降低了重复研发的成本；同时兼有方案实现简单，可靠性较高，使用简单方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及直流电机，尤其涉及一种可以兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法。
背景技术
目前直流电机调速主要分为数字调速和模拟调速两种，数字调速是通过采用可调脉宽PWM占空比调速的,常用方式是采用上位机软件实现可调占空比输出, 电机通过接收到PWM信号不同的占空比,实现转速的调节；模拟调速是通过模拟A/D采集方式，识别上位机传输的模拟调速信号实现调速。数字调速具有抗干扰能力强、调速精确的优点，模拟调速具有调速电路简单、成本低的优点。但现有技术中两种调速方式的电机只能使用相对应的调速电路，互不通用，不便于电机的生产与研发。故此业内急需开发一种兼容数字调速及模拟调速的电路及其控制方法，以实现同一电机驱动板适配上述两种调速方式，增强直流电机调速方式的兼容性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是设计一种兼容数字及模拟调速的接口电路，其具有依次连接的信号采样模块、数据转换模块、调速电路，其中所述信号采样模块通过控制信号输入口连接上位机输出的控制信号,将所述控制信号分离为数字格式信号和模拟格式信号、并通过相应的数字采样口和模拟采样口输出；所述数据转换模块，将数字采样口的数字格式信号和模拟采样口的模拟格式信号进行A/D转换、转换成调速电路可识别的数字信号；所述调速电路，判断数字采样口和模拟采样口的信号是数字信号还是模拟信号，如是数字信号就采用数字调速方式驱动直流电动机，如是模拟信号则采用模拟调速方式驱动直流电动机。
所述控制信号输入口与数字采样口之间连接限流支路，所述控制信号输入口与模拟采样口之间连接滤波支路；所述限流支路具有限流电阻，限流电阻一端连接所述控制信号输入口、另一端连接所述数字采样口；所述滤波支路具有滤波电阻和滤波电容，所述滤波电阻的一端连接所述控制信号输入口、另一端连接滤波电容的一端和所述模拟采样口，滤波电容的另一端连接地。
所述控制信号输入口连接一个选择开关，在调速电路的控制下所述选择开关择一切换导通、将所述控制信号传输给所述限流支路或滤波支路。
一种兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其通过信号采样模块的控制信号输入口连接上位机输出的控制信号，通过信号采样模块将所述控制信号分离为数字格式信号和模拟格式信号、并通过相应的数字采样口和模拟采样口输出；通过数据转换模块，将数字采样口的数字格式信号和模拟采样口的模拟格式信号进行A/D转换、转换成调速电路可识别的数字信号；通过调速电路，判断数字采样口和模拟采样口的信号是数字信号还是模拟信号，如是数字信号就采用数字调速方式驱动直流电动机，如是模拟信号则采用模拟调速方式驱动直流电动机。
在所述控制信号输入口与数字采样口之间连接限流支路，所述限流支路具有限流电阻，限流电阻一端连接所述控制信号输入口、另一端连接所述数字采样口，使数字格式信号从数字采样口输出；在所述控制信号输入口与模拟采样口之间连接滤波支路，所述滤波支路具有滤波电阻和滤波电容，所述滤波电阻的一端连接所述控制信号输入口、另一端连接滤波电容的一端和所述模拟采样口，滤波电容的另一端连接地，使模拟格式信号从模拟采样口输出。
所述调速电路首先将数字采样口设置为边沿触发的中断模式，若有中断产生，则所述控制信号为数字信号，启动数字调速方式；若无中断产生，则输入信号为模拟信号，启动模拟调速方式。
所述调速电路将数据转换模块输出的数字信号的电压与电机启动电压比较，如所述电压大于电机启动电压，则按数字调速方式或模拟调速方式启动直流电动机；如所述电压小于电机启动电压，则待机。
所述调速电路内部存储调速曲线,将数据转换模块传来的数字信号转换成对应的电机转速，进而控制直流电动机转速。
在所述控制信号输入口连接一个选择开关，在调速电路的控制下所述选择开关择一切换导通、将所述控制信号传输给所述限流支路或滤波支路。
与现有技术相比，本发明使用同一电机驱动板，可适配不同上位机调速信号，兼容数字和模拟调速方案，提高了电机产品的通用性，降低了重复研发的成本；同时兼有方案实现简单，可靠性较高，使用简单方便的优点。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是上位机控制原理框图；
图2是接口电路控制原理框图；
图3是控制信号是PWM信号时信号采样模块分离效果图；
图4是控制信号是模拟信号时信号采样模块分离效果图；
图5是信号采样模块加装选择开关的接口电路控制原理框图。
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，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了上位机控制原理框图，VDC是驱动电压、GND接地、VCC是工作电压、VSP是控制信号。电机的调速就是通过调节VSP电压来实现。
参看图2示出的较佳实施例，本发明揭示的兼容数字及模拟调速的接口电路，具有依次连接的信号采样模块、数据转换模块、调速电路，其中所述信号采样模块通过控制信号输入口连接上位机输出的控制信号VSP,将所述控制信号分离为数字格式信号和模拟格式信号、并通过相应的数字采样口和模拟采样口输出；所述数据转换模块，将数字采样口的数字格式信号和模拟采样口的模拟格式信号进行A/D转换、转换成调速电路可识别的数字信号；所述调速电路，判断数字采样口和模拟采样口的信号是数字信号还是模拟信号，如是数字信号就采用数字调速方式驱动直流电动机，如是模拟信号则采用模拟调速方式驱动直流电动机。本发明通过调整硬件连接及逻辑判断，实现可调脉宽PWM数字信号调速与模拟信号调速兼容,使同一电机驱动板即可对数字信号与模拟信号进行接收采样并调速。
参看图2，图中左侧是信号采样模块，所述控制信号输入口与数字采样口之间连接限流支路，所述控制信号输入口与模拟采样口之间连接滤波支路；所述限流支路具有限流电阻R1，限流电阻一端连接所述控制信号输入口、另一端连接所述数字采样口；R1的作用为限流，防止流向采样口的电流过大，同时不会影响PWM数字信号的波形。所述滤波支路具有滤波电阻R2和滤波电容C1，所述滤波电阻的一端连接所述控制信号输入口、另一端连接滤波电容的一端和所述模拟采样口，滤波电容的另一端连接地。RC滤波支路可以平缓波形滤波，当PWM数字信号经过它时，会被滤波成平缓的模拟信号。参看图3，PWM数字信号经过信号采样模块之后，数字采样口仍然输出PWM数字信号，而模拟采样口输出平复波形的模拟信号。参看图4，模拟信号经过信号采样模块之后，数字采样口和模拟采样口皆输出模拟信号。
参看图5示出的较佳实施例，在控制信号输入口串接一个选择开关，在调速电路中的mcu控制该选择开关择一切换导通、将所述控制信号VSP传输给所述限流支路或滤波支路。当调速电路检测到控制信号VSP是数字信号时，会控制选择开关将控制信号VSP接通限流支路；当调速电路检测到控制信号VSP是模拟信号时，会控制选择开关将控制信号VSP接通滤波支路。使各自信号独立采样，不互相影响。
本发明还揭示了一种兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其包括以下方法步骤：
参看图2，通过信号采样模块的控制信号输入口连接上位机输出的控制信号VSP，通过信号采样模块将所述控制信号分离为数字格式信号和模拟格式信号、并通过相应的数字采样口和模拟采样口输出；通过数据转换模块，将数字采样口的数字格式信号和模拟采样口的模拟格式信号进行A/D转换、转换成调速电路可识别的数字信号；通过调速电路，判断数字采样口和模拟采样口的信号是数字信号还是模拟信号，如是数字信号就采用数字调速方式驱动直流电动机，如是模拟信号则采用模拟调速方式驱动直流电动机。
参看图2左侧示出的信号采样模块，在所述控制信号输入口与数字采样口之间连接限流支路，所述限流支路具有限流电阻R1，限流电阻一端连接所述控制信号输入口、另一端连接所述数字采样口，使数字格式信号从数字采样口输出；在所述控制信号输入口与模拟采样口之间连接滤波支路，所述滤波支路具有滤波电阻R2和滤波电容C1，所述滤波电阻的一端连接所述控制信号输入口、另一端连接滤波电容的一端和所述模拟采样口，滤波电容的另一端连接地，使模拟格式信号从模拟采样口输出。
参看图3，PWM数字信号经过信号采样模块之后，数字采样口仍然输出PWM数字信号，而模拟采样口输出平复波形的模拟信号。参看图4，模拟信号经过信号采样模块之后，数字采样口和模拟采样口皆输出模拟信号。分离的信号的效果如图3和图4所示。PWM数字信号经过信号采样模块之后，数字采样口仍然输出PWM数字信号，而模拟采样口输出平复波形的模拟信号。参看图4，模拟信号经过信号采样模块之后，数字采样口和模拟采样口皆输出模拟信号。
在较佳实施例中，所述调速电路首先将数字采样口设置为边沿触发的中断模式，若有中断产生，则所述控制信号为数字信号，启动数字调速方式；若无中断产生，则输入信号为模拟信号，启动模拟调速方式。
在较佳实施例中，所述调速电路将数据转换模块输出的数字信号的电压与电机启动电压Vstart比较，如所述电压大于电机启动电压，则按数字调速方式或模拟调速方式启动直流电动机；如所述电压小于电机启动电压，则待机。待机之后调速电路还会继续将数据转换模块输出的电压与电机启动电压Vstart比较，如满足了启动条件，调速电路驱动直流电动机启动。
所述调速电路内部存储调速曲线，将数据转换模块传来的数字信号与调速曲线对照转换成对应的电机转速，进而控制直流电动机转速。
在较佳实施例中，在所述控制信号输入口连接一个选择开关，在调速电路的控制下所述选择开关择一切换导通、将所述控制信号VSP传输给所述限流支路或滤波支路。当调速电路检测到控制信号VSP是数字信号时，会控制选择开关将控制信号VSP接通限流支路；当调速电路检测到控制信号VSP是模拟信号时，会控制选择开关将控制信号VSP接通滤波支路。使各自信号独立采样，不互相影响。
以上实施例仅为举例说明，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 (9)
1.一种兼容数字及模拟调速的接口电路，其特征在于：具有依次连接的信号采样模块、数据转换模块、调速电路，其中，
所述信号采样模块通过控制信号输入口连接上位机输出的控制信号（VSP）,将所述控制信号分离为数字格式信号和模拟格式信号、并通过相应的数字采样口和模拟采样口输出；
所述数据转换模块，将数字采样口的数字格式信号和模拟采样口的模拟格式信号进行A/D转换、转换成调速电路可识别的数字信号；
所述调速电路，判断数字采样口和模拟采样口的信号是数字信号还是模拟信号，如是数字信号就采用数字调速方式驱动直流电动机，如是模拟信号则采用模拟调速方式驱动直流电动机。
2.如权利要求1所述的兼容数字及模拟调速的接口电路，其特征在于：所述控制信号输入口与数字采样口之间连接限流支路，所述控制信号输入口与模拟采样口之间连接滤波支路；
所述限流支路具有限流电阻（R1），限流电阻一端连接所述控制信号输入口、另一端连接所述数字采样口；
所述滤波支路具有滤波电阻（R2）和滤波电容（C1），所述滤波电阻的一端连接所述控制信号输入口、另一端连接滤波电容的一端和所述模拟采样口，滤波电容的另一端连接地。
3.如权利要求2所述的兼容数字及模拟调速的接口电路，其特征在于：所述控制信号输入口连接一个选择开关，在调速电路的控制下所述选择开关择一切换导通、将所述控制信号（VSP）传输给所述限流支路或滤波支路。
4.一种兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其特征在于：
通过信号采样模块的控制信号输入口连接上位机输出的控制信号（VSP），通过信号采样模块将所述控制信号分离为数字格式信号和模拟格式信号、并通过相应的数字采样口和模拟采样口输出；
通过数据转换模块，将数字采样口的数字格式信号和模拟采样口的模拟格式信号进行A/D转换、转换成调速电路可识别的数字信号；
通过调速电路，判断数字采样口和模拟采样口的信号是数字信号还是模拟信号，如是数字信号就采用数字调速方式驱动直流电动机，如是模拟信号则采用模拟调速方式驱动直流电动机。
5.如权利要求4所述兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其特征在于：在所述控制信号输入口与数字采样口之间连接限流支路，所述限流支路具有限流电阻（R1），限流电阻一端连接所述控制信号输入口、另一端连接所述数字采样口，使数字格式信号从数字采样口输出；在所述控制信号输入口与模拟采样口之间连接滤波支路，所述滤波支路具有滤波电阻（R2）和滤波电容（C1），所述滤波电阻的一端连接所述控制信号输入口、另一端连接滤波电容的一端和所述模拟采样口，滤波电容的另一端连接地，使模拟格式信号从模拟采样口输出。
6.如权利要求5所述兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其特征在于：所述调速电路首先将数字采样口设置为边沿触发的中断模式，若有中断产生，则所述控制信号为数字信号，启动数字调速方式；若无中断产生，则输入信号为模拟信号，启动模拟调速方式。
7.如权利要求6所述兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其特征在于：所述调速电路将数据转换模块输出的数字信号的电压与电机启动电压比较，如所述电压大于电机启动电压，则按数字调速方式或模拟调速方式启动直流电动机；如所述电压小于电机启动电压，则待机。
8.如权利要求7所述兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其特征在于：所述调速电路内部存储调速曲线,将数据转换模块传来的数字信号转换成对应的电机转速，进而控制直流电动机转速。
9.如权利要求5至8任一项所述兼容数字及模拟调速的接口电路的控制方法，其特征在于：在所述控制信号输入口连接一个选择开关，在调速电路的控制下所述选择开关择一切换导通、将所述控制信号（VSP）传输给所述限流支路或滤波支路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710808452.6A CN107577184B (zh) | 2017-09-09 | 2017-09-09 | 一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710808452.6A CN107577184B (zh) | 2017-09-09 | 2017-09-09 | 一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107577184A true CN107577184A (zh) | 2018-01-12 |
| CN107577184B CN107577184B (zh) | 2019-07-05 |
Family
ID=61032699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710808452.6A Active CN107577184B (zh) | 2017-09-09 | 2017-09-09 | 一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107577184B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108988700A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种转速调节装置、电机及其转速调节方法 |
| CN110398917A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-01 | 深圳市迈凯诺电气股份有限公司 | 一种同时兼容旋转数字电位器和模拟电位器的控制电路 |
| CN111175591A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种信号检测电路 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110156625A1 (en) * | 2007-08-23 | 2011-06-30 | Renesas Electronics Corporation | Motor driving apparatus and method for control of motor revolution |
| CN103607148A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-26 | 杭州电子科技大学 | 直流有刷电机综合控制器 |
| CN104104283A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-15 | 江西方迪科技有限公司 | 无刷直流电机驱动器 |
| CN106054077A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种调速电压切换电路及电源板 |
| CN106357169A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-25 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Pwm调制电路及直流无刷电机控制器 |
-
2017
- 2017-09-09 CN CN201710808452.6A patent/CN107577184B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110156625A1 (en) * | 2007-08-23 | 2011-06-30 | Renesas Electronics Corporation | Motor driving apparatus and method for control of motor revolution |
| CN103607148A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-26 | 杭州电子科技大学 | 直流有刷电机综合控制器 |
| CN104104283A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-15 | 江西方迪科技有限公司 | 无刷直流电机驱动器 |
| CN106054077A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种调速电压切换电路及电源板 |
| CN106357169A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-25 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Pwm调制电路及直流无刷电机控制器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108988700A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种转速调节装置、电机及其转速调节方法 |
| CN111175591A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种信号检测电路 |
| CN111175591B (zh) * | 2018-11-13 | 2022-04-08 | 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种信号检测电路 |
| CN110398917A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-01 | 深圳市迈凯诺电气股份有限公司 | 一种同时兼容旋转数字电位器和模拟电位器的控制电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107577184B (zh) | 2019-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107577184A (zh) | 一种兼容数字及模拟调速的接口电路及其控制方法 | |
| CN105022468B (zh) | Usb适配器及usb线 | |
| CN103378933B (zh) | 解码方法、解码模块及信号处理方法、信号处理装置 | |
| CN106688183A (zh) | 自灭弧式半导体元件的短路保护电路 | |
| CN2937404Y (zh) | 防夹电动窗控制单元 | |
| CN105207543B (zh) | 无刷直流电机的模拟闭环调速装置及其方法 | |
| CN203504463U (zh) | 无刷电机驱动电路 | |
| CN101325392A (zh) | 控制无刷电机的装置及方法 | |
| CN104378028B (zh) | 无位置传感器无刷直流电机相位补偿装置及补偿方法 | |
| CN107947648B (zh) | 一种三相无刷电机驱动电路及其控制方法 | |
| CN104597822B (zh) | 数字输入断线检测的方法和电路 | |
| CN206041862U (zh) | 一种bldc电机控制器 | |
| CN106033936A (zh) | 具有旁路功能的电源供应器及其操作方法 | |
| CN203275214U (zh) | 电线护套撕裂检测装置 | |
| CN105515470A (zh) | 一种直流无刷电机的转子位置检测电路 | |
| CN104113267B (zh) | 用于振动马达的驱动电路 | |
| CN206389155U (zh) | 一种多口usb智能充电hub | |
| CN108988700A (zh) | 一种转速调节装置、电机及其转速调节方法 | |
| CN104038113B (zh) | 一种电动车用无刷直流电机控制器及方法 | |
| CN108123419A (zh) | 一种过电流保护方法、装置、芯片和控制电路 | |
| CN206835022U (zh) | 一种直流无刷电机驱动控制系统 | |
| CN100337116C (zh) | 一种风扇状态检测方法及装置 | |
| CN106340915A (zh) | 终端设备 | |
| CN102638741B (zh) | 完全消除耳机pop噪音的方法 | |
| CN207076168U (zh) | 一种离心萃取器控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190604 Address after: 519000 Qianshan Golden Chicken West Road in Zhuhai, Guangdong Applicant after: GREE ELECTRIC APPLIANCES Inc. OF ZHUHAI Applicant after: Zhuhai Gree Energy Saving & Refrigerating Technology Resarch Center Co., Ltd. Address before: 519000 science and technology building, 789 Jinji Road, Qianshan, Zhuhai, Guangdong Applicant before: Zhuhai Gree Energy Saving & Refrigerating Technology Resarch Center Co., Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |