CN111211727A - 多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能闭环电机驱动器，包括：指令开关切换电路；光耦单元，所述光耦单元包括第一光耦合器；微处理器；驱动单元，其与所述微处理器电连接；绕组接口；编码器反馈单元，其与所述微处理器电连接；其中，所述指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路；所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换；其中，所述编码器反馈单元用于接收电机的位置信息并发送给微处理器，所述微处理器通过位置信息判断电机是否正常工作。本发明实施例还公开了一种驱动装置和自动化装置。采用本发明，具有可低成本的实现电机驱动器接入多种不同电压值的指令信号且可以反馈电机是否正常工作的优点。

Description

多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备

技术领域

本发明涉及驱动器领域，特别涉及一种多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备。

背景技术

近年来，闭环电机驱动器在各行各业的自动化设备中获得了越来越广泛的应用。闭环电机驱动器的基本原理是利用电机轴上的位置传感器来反馈位置信息、并且采用闭环控制算法来对电机位置进行实时调节控制、从而大幅提升电机位置控制的性能和可靠性。本专利所述的闭环电机驱动器包括市场上的闭环步进电机驱动器、混合伺服电机驱动器、步进伺服电机驱动器、低压伺服电机驱动器、交流伺服电机驱动器等多个子品类。

闭环电机驱动器是一种将电脉冲信号转化为角位移信号的执行机构，当闭环电机驱动器接收到一个电脉冲信号，它就驱动闭环电机按设定的方向转动一个固定的角度，闭环电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的；可以通过控制电脉冲信号的个数来控制闭环电机的角位移量，从而达到准确定位的目的，同时还可以通过控制脉冲频率来控制闭环电机转动的速度和加速度，从而达到调速和定位的目的。

而现有技术下闭环电机驱动器的设计相对固化，难以同时适用各种不同的应用场景。譬如大部分闭环电机驱动器不能随意切换对5V/24V脉冲信号电压的适配，又或者对不同脉冲电压之间适用的抗干扰性能较差。

又比如大部分的闭环电机驱动器没有报警信息和到位信息的输出功能，不能将驱动器自身的运行状态和故障信息实时上报给上位机控制系统。从而导致整个自动化机械系统停机时故障排查困难，增加用户使用和维护成本。

更重要的是，此类闭环电机驱动器缺失抱闸功能，从而导致难以利用闭环电机驱动器对电机进行及时抱死，容易造成安全事故，为用户的应用带来极大不便。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备。可低成本的实现电机驱动器接入多种不同电压值的指令信号且可以反馈电机是否正常工作的优点。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面一实施例提供了一种多功能闭环电机驱动器，包括：

指令开关切换电路；

光耦单元，其与所述指令开关切换电路电连接，所述光耦单元包括第一光耦合器；

微处理器，其与所述光耦单元电连接；

驱动单元，其与所述微处理器电连接；

绕组接口，其与所述驱动单元电连接，所述绕组接口用于与电机电连接并用于控制电机的动作；

编码器反馈单元，其与所述微处理器电连接；

其中，所述指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路；

所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换；

其中，所述编码器反馈单元用于接收电机的位置信息并发送给微处理器，所述微处理器通过位置信息判断电机是否正常工作。

在本发明第一方面一实施例中，所述编码器反馈单元包括编码器反馈电路和编码器接口，所述编码器反馈电路与所述微处理器电连接，所述编码器接口与所述编码器反馈电路电连接，所述编码器接口用于接收电机的位置信息并发送给编码器反馈电路，编码器反馈电路对位置信息进行处理并发送给微处理器，所述微处理器通过获得的位置信息判断电机是否正常工作。

在本发明第一方面一实施例中，所述指令信号为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号中的其中一种或几种。

在本发明第一方面一实施例中，所述信号切换电路包括第一接口、第二接口和变阻单元；

其中，变阻单元分别与所述第一接口和第一光耦合器输入侧的第一端电连接，所述变阻单元根据第一接口接入指令信号的不同电压值切换匹配为不同的电阻值；

第二接口，其与所述第一光耦合器输入侧的第二端电连接；

其中，所述第一光耦合器输出侧与所述微处理器电连接。

在本发明第一方面一实施例中，所述变阻单元包括至少一个切换开关和至少两个分别与切换开关对应连接的电阻；当切换开关切换到不同的位置时，所述切换开关与相应位置的电阻电连接，所述变阻单元输出不同的电阻值。

在本发明第一方面一实施例中，所述切换开关为单刀双掷切换开关。

在本发明第一方面一实施例中，所述指令开关切换电路包括两个所述信号切换电路，所述光耦单元包括两个所述第一光耦合器，两个信号切换电路分别与两个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种。

在本发明第一方面一实施例中，两个信号切换电路中的切换开关联动动作。

在本发明第一方面一实施例中，联动动作的两个切换开关为一个双刀双掷切换开关或两个单刀双掷切换开关组合。

在本发明第一方面一实施例中，所述指令开关切换电路包括三个所述信号切换电路，所述光耦单元包括三个所述第一光耦合器，三个信号切换电路分别与三个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种，还有一个所述信号切换电路用于接入剩余两种信号中的一种。

在本发明第一方面一实施例中，三个信号切换电路中的切换开关联动动作。

在本发明第一方面一实施例中，联动动作的三个切换开关为一个三刀双掷切换开关或一个双刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或三个单刀双掷切换开关的组合。

在本发明第一方面一实施例中，所述指令开关切换电路包括四个信号切换电路，所述光耦单元包括四个第一光耦合器，四个信号切换电路分别与四个第一光耦合器电连接，一个所述信号切换电路用于接入方向信号，另一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号，还有一个所述信号切换电路用于接入使能信号，最后一个所述信号切换电路用于接入复位信号。

在本发明第一方面一实施例中，四个信号切换电路中的切换开关联动动作。

在本发明第一方面一实施例中，联动动作的四个切换开关为一个四刀双掷切换开关或一个三刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或两个双刀双掷开关的组合或者和一个双刀双掷开关和两个单刀双掷开关的组合或四个单刀双掷开关的组合。

在本发明第一方面一实施例中，所述光耦单元还包括第二光耦合器，所述第二光耦合器输出侧与所述微处理器电连接；该电机驱动器包括至少一个指令兼容电路，该指令兼容电路包括：

第三接口，其可用于接入不同电压值的指令信号；

第一三极管，其集电极与所述第三接口电连接；

第三电阻，其一端与第三接口电连接；

第二二极管，其正极与第三电阻的另一端电连接，其负极与第一三极管的基极电连接；

第四电阻，其一端与第一三极管的发射级电连接，第四电阻的另一端与所述第二光耦合器输入侧的第一端电连接；

第四接口，其与第二光耦合器输入侧的第二端电连接；

稳压管，其负极与第二二极管的正极电连接，其正极与第二光耦合器输入侧的第二端电连接。

在本发明第一方面一实施例中，所述指令兼容电路还包括第二电容，所述第二电容两端分别与所述第二光耦合器输入侧的第一端、第二端电连接。

在本发明第一方面一实施例中，所述指令兼容电路还包括防反向二极管，所述防反向二极管串联在第三接口、第一三极管的集电极、第一三极管的发射级、第四电阻、第二光耦合器、第四接口形成的电性回路上，所述防反向二极管的正极与第三接口电连接，所述防反向二极管的负极与第四接口电连接。

在本发明第一方面一实施例中，所述指令兼容电路接入的指令信号为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号的一种或几种。

在本发明第一方面一实施例中，该电机驱动器包括两个指令兼容电路，所述光耦单元包括两个所述第二光耦合器，两个指令兼容电路分别与两个第二光耦合器电连接；其中，一个所述指令兼容电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述指令兼容电路用于接入剩余三种信号中的一种。

在本发明第一方面一实施例中，两个电压兼容电路的第四接口重合到一块构成一个第二公共接口。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器包括第一公共接口；所述光耦单元还包括第三光耦合器，所述第三光耦合器输入侧与所述微处理器电连接；

所述电机驱动器还包括抱闸单元，所述抱闸单元与所述光耦单元电连接，所述抱闸单元包括：

抱闸接口，所述抱闸接口用于与继电器电连接，所述继电器用于与电机中的抱闸器电连接；

第二三极管，其基极与第四光耦合器输出侧的第一端电连接，其集电极与第三光耦合器输出侧的第二端电连接，并共同与抱闸接口电连接，其发射极接第一公共接口；

第五电阻，其电连接在第二三极管的基极与发射极之间。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器包括第一公共接口；所述光耦单元还包括第三光耦合器，所述第三光耦合器输入侧与所述微处理器电连接；

所述电机驱动器还包括抱闸单元，所述抱闸单元与所述光耦单元电连接，所述抱闸单元包括：

抱闸接口、电源接口，所述电源接口用于外接电源的正极，所述抱闸接口和电源接口分别用于与电机中的抱闸器两端电连接；

第二三极管，其基极与第四光耦合器输出侧的第一端电连接，其集电极与第三光耦合器输出侧的第二端电连接，并共同与抱闸接口电连接，其发射极接第一公共接口；

第五电阻，其电连接在第二三极管的基极与发射极之间。

在本发明第一方面一实施例中，所述抱闸单元还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与抱闸接口电连接，所述第四二极管的阴极与电源接口电连接。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器还包括报警单元，所述报警单元经由光耦单元与所述微处理器电连接，所述报警单元的接口用于与外部报警装置电连接，所述报警单元用于接收微处理器发出的电机驱动器和/或电机是否异常工作的信号。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器还包括拨码开关，所述拨码开关与微处理器电连接，当所述拨码开关的拨码被拨动到不同位置时微处理器实现不同的功能。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器包括至少两个拨码开关。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器包括至少一个8位拨码开关。

在本发明第一方面一实施例中，所述微处理器为ARM处理器。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器还包括到位单元，所述到位单元经由光耦单元与所述微处理器电连接，所述到位单元的接口用于与外部控制装置电连接，所述到位单元用于接收微处理器发出的电机是否工作到位的信号。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器还包括两个指令兼容电路、抱闸单元、报警单元、到位单元和第一公共接口，两个所述指令兼容电路、抱闸单元、报警单元、到位单元分别经由光耦单元与所述微处理器电连接，每个所述指令兼容电路包括第三接口和第四接口，且两个第四接口重合到一块构成一个第二公共接口，所述抱闸单元包括抱闸接口，所述报警单元包括报警接口，所述到位单元包括到位接口。

在本发明第一方面一实施例中，所述电机驱动器还包括显示单元，所述显示单元与微处理器电连接；其中，所述显示单元包括LED灯、数码管、显示屏中的一种或几种用于显示信息。

在本发明第一方面一实施例中，所述显示单元包括两个显示指示灯，一个指示灯用于显示驱动器的电源信息，另一个指示灯用于显示报警信息。

本发明第二方面一实施例提供一种驱动装置，包括电机，所述驱动装置包括上述的多功能闭环电机驱动器。

本发明第三方面一实施例提供一种自动化设备，包括上述的驱动装置。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

由于多功能闭环电机驱动器包括指令开关切换电路，指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路，所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换。从而，信号切换电路在与外部的控制系统连接时，可以兼容不同厂家的控制系统，从而扩大了本发明的信号切换电路的应用范围，也即扩大了本发明的电机驱动器的应用范围。而且，当需要从一种电压值的指令信号换成另外一种电压值的指令信号时，信号切换电路进行匹配切换的操作也非常简单。而且，由于电机驱动器包括编码器反馈单元，可以通过编码器反馈单元反馈电机是否正常工作，防止电机异常时继续工作。

本多功能闭环电机驱动器还包括多种抱闸电路，实现电机驱动器的抱闸功能，为用户的使用和安全带来极大便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例电机驱动器的模块图；

图2是是本发明第一实施例指令开关切换电路与光耦单元连接的电路图；

图3是本发明第一实施例指令兼容电路与光耦单元连接的电路图；

图4是本发明第一实施例抱闸单元与光耦单元、外部电路连接的电路图；

图5是本发明另一实施例抱闸单元与光耦单元、外部电路连接的电路图；

图6是本发明第二实施例电机驱动器的模块图；

图7是是本发明第二实施例指令开关切换电路与光耦单元连接的电路图；

图8是本发明第三实施例电机驱动器的模块图；

图9是是本发明第三实施例指令开关切换电路与光耦单元连接的电路图；

图10是本发明第四实施例电机驱动器的模块图；

图11是是本发明第四实施例指令开关切换电路与光耦单元连接的电路图；

图12是本发明第五实施例电机驱动器的模块图；

图13是是本发明第五实施例指令兼容电路与光耦单元连接的电路图；

图14是本发明第六实施例电机驱动器的模块图；

图15是是本发明第六实施例指令开关切换电路、指令兼容电路与光耦单元连接的电路图；

图示标号：

Du1-第一接口；Du2-第二接口；Du3-第三接口；Du4-第四接口；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-第七电阻；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-防反向二极管；D4-第四二极管；C1-第一电容；C2-第二电容；OC1-第一光耦合器；OC2-第二光耦合器；OC3-第三光耦合器；ZD-稳压管；K-继电器；S-切换开关；VT1-第一三极管；VT2-第二三极管；Com1-第一公共接口；BR-抱闸接口；DC-电源接口；110-报警单元；121-微处理器；130、230-抱闸单元；140-编码器反馈单元；141-编码器反馈电路；142-编码器接口；150、350、450、550、650、750-光耦单元；160-到位单元；170-拨码开关；180-驱动单元；181-驱动芯片；182-逆变桥电路；183-绕组接口；190-显示单元；210、310、410、710-指令开关切换电路；211-信号切换电路；211a-变阻单元；220-指令兼容电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而并非用于描述特定的顺序。

第一实施例

本发明实施例提供一种多功能闭环电机驱动器，本发明提到的多功能闭环电机驱动器包括市场上的闭环步进电机驱动器、混合伺服电机驱动器、步进伺服电机驱动器、低压伺服电机驱动器、交流伺服电机驱动器等多个子品类，所述多功能闭环电机驱动器用于驱动电机。请参见图1，所述电机驱动器包括指令开关切换电路210、光耦单元150、微处理器121、驱动单元180、绕组接口183、编码器反馈单元140。

在本实施例中，所述指令开关切换电路210用于接入指令信号。请继续参见图1，所述指令开关切换电路210包括至少一个信号切换电路211，例如所述指令开关切换电路210包括一个信号切换电路211、两个信号切换电路211、三个信号切换电路211或者更多个信号切换电路211，在本实施例中所述指令开关切换电路210包括一个信号切换电路211。

在本实施例中，所述信号切换电路211用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换。也即，当信号切换电路211将要被输入一种指令信号为第一电压值时，经过用户的手动切换，信号切换电路211可以切换到匹配第一电压值对应的电阻值，其后信号切换电路211被输入第一电压值的指令信号；当信号切换电路211将要被输入一种指令信号为第二电压值时，第一电压值和第二电压值不同，经过用户的手动切换，信号切换电路211可以切换到匹配第二电压值对应的电阻值，其后信号切换电路211被输入第二电压值的指令信号…，信号切换电路211切换到匹配第一电压值对应的电阻值，信号切换电路211切换到匹配第二电压值对应的电阻值…，研发人员研发时信号切换电路211匹配的不同电阻值就设计好，由于不同电压值的指令信号被输入时，信号切换电路211匹配切换到不同的电阻值，从而与信号切换电路211电连接的光耦单元150中的元器件不会被烧坏，从而，本发明实施例中的信号切换电路211可以被输入具有不同电压值的指令信号。另外，在本发明的其他实施例中，所述信号切换电路211还可以根据被输入的指令信号的不同电压值自动切换到匹配的电阻值，也即不需要用户手动进行切换。

在本实施例中，所述光耦单元150与所述指令开关切换电路210电连接。具体说来，光耦单元150包括第一光耦合器OC1，所述第一光耦合器OC1输入侧的两端与信号切换电路211电连接，所述第一光耦合器OC1输出侧的两端与微处理器121电连接。所述光耦单元150包括第一光耦合器OC1的数目至少一个，例如光耦单元150包括第一光耦合器OC1的数目为一个、两个、三个或者更多个，所述光耦单元150包括的第一光耦合器OC1的数目与指令开关切换电路210包括的信号切换电路211的数目相对应，在本实施例中，所述光耦单元150包括一个第一光耦合器OC1。

在本实施例中，所述微处理器121与所述光耦单元150电连接，所述微处理器121对光耦单元150传输过来的信号进行处理，在此处，所述微处理器121对第一光耦合器OC1传输过来的信号进行处理。

在本实施例中，所述驱动单元180与所述微处理器121电连接，所述驱动单元180用于对微处理器121传过来的信号进行功率放大、逆变，所述绕组接口183与所述驱动单元180电连接，所述绕组接口183用于驱动外接的电机。具体说来，在本实施例中，所述驱动单元180包括驱动芯片181和逆变桥电路182，所述驱动芯片181与所述微处理器121电连接，所述逆变桥电路182分别与驱动芯片181和绕组接口183电连接。在本实施例中，所述驱动芯片181用于对微处理器121传输过来的信号进行功率放大，所述逆变桥电路182用于对驱动芯片181传输过来的信号进行逆变。

在本实施例中，编码器反馈单元140与所述微处理器121电连接，并且所述编码器反馈单元140与外接的电机电连接，所述编码器反馈单元140用于接收电机的位置信息并发送给微处理器121，所述微处理器121通过位置信息判断电机是否正常工作。具体说来，微处理器121会接收指令开关切换电路210经由光耦单元150传输过来的驱动指令信号，驱动指令信号例如为脉冲信号，微处理器121根据位置信息与驱动指令信号的比对来判断电机是否正常工作。从而，通过编码器反馈单元140，电机驱动器能及时判断电机是否正常工作，防止电机在异常是还继续工作，防止电机损坏继续扩大，造成电机的永久性损坏。

在本实施例中，编码器反馈单元140包括编码器反馈电路141和编码器接口142，所述编码器反馈电路141与微处理器121电连接，所述编码器接口142与编码器反馈电路141电连接，编码器接口142用于接收电机的位置信息并发送给编码器反馈电路141，编码器反馈电路141对位置信息进行滤波等处理并发送给微处理器121，所述微处理器121将位置信息与指令开关切换电路210经由光耦单元150传输过来的驱动指令信号进行比较以判断电机是否正常工作。

在本实施例中，由于电机驱动器包括指令开关切换电路210，指令开关切换电路210包括至少一个信号切换电路211，所述信号切换电路211用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换。从而，信号切换电路211在与外部的控制系统连接时，可以兼容不同厂家的控制系统，例如，一个厂家的控制系统输出的指令信号为5V电压大小，另外一个厂家的控制系统输出的指令信号为24V电压大小，此时通过本发明的信号切换电路211，可以兼容这两个厂家提供的控制系统，从而扩大了本发明的指令开关切换电路210的应用范围，也即扩大了本发明的电机驱动器的应用范围。而且，当需要从一种电压值的指令信号切换成另外一种电压值的指令信号时，信号切换电路211进行匹配切换的操作也非常简单。而且，由于电机驱动器包括编码器反馈单元140，可以通过编码器反馈单元140反馈电机是否正常工作，可以防止电机损坏继续扩大，造成电机的永久性损坏。

请参见图2，在本实施例中，所述信号切换电路211包括第一接口Du1、第二接口Du2和变阻单元211a。

在本实施例中，所述第一接口Du1可用于接入不同电压值的指令信号，不同电压值的指令信号可以为两种不同电压值的指令信号、三种不同电压值的指令信号、四种不同电压值的指令信号或者更多种不同电压值的指令信号。指令信号可以为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号其中一种或几种。

在本实施例中，第一接口Du1用于接入两种不同电压值的脉冲信号，两种脉冲信号的电压值分别为5V和24V，脉冲信号最终会转变为电机的角位移。在本实施例中，所述第一接口Du1是电机驱动器用于外接其他的控制系统，所述控制系统发送脉冲信号给所述第一接口Du1，由于不同厂家的控制系统输出的脉冲信号的电压值不同，而本实施例的第一接口Du1可以用来接入不同电压值大小的脉冲信号，从而本发明的第一信号切换电路211可以兼容不同厂家的控制系统。例如一个厂家的控制系统输出的脉冲信号的电压值是5V，另外一个厂家的控制系统输出的脉冲信号的电压值是24V，此时通过本发明的第一信号切换电路211，可以兼容这两个厂家提供的控制系统。

在本实施例中，所述变阻单元211a分别与所述第一接口Du1和第一光耦合器OC1的输入侧的第一端电连接，所述变阻单元211a根据第一接口Du1接入指令信号的不同电压值手动或者自动切换匹配为不同的电阻值，例如当第一接口Du1接入的脉冲信号的电压值是5V时，此时所述变阻单元211a切换成电阻值比较小，当第一接口Du1接入的脉冲信号的电压值是24V时，为了防止与第一信号切换电路211电连接的第一光耦合器OC1损坏，此时所述变阻单元211a切换成电阻值比较大。在本实施例中，所述变阻单元211a通过机械开关手动调整为不同的电阻值。

在本实施例中，所述第二接口Du2与所述第一光耦合器OC1输入侧的第二端电连接。

在本实施例中，变阻单元211a可形成两个电阻值，两个电阻值分别对应第一接口Du1接入的脉冲信号的两种不同电压值。另外，在本发明的其他实施例中，所述变阻单元211a可形成多个电阻值，多个所述电阻值分别对应第一接口Du1接入的脉冲信号的多种不同电压值。

请继续参见图2，在本实施例中，所述变阻单元211a包括一个切换开关S和两个分别与切换开关S对应连接的第一电阻R1、第二电阻R2，第一电阻R1、第二电阻R2的电阻值不同，在本实施例中第一电阻R1的电阻值小于第二电阻R2的电阻值，第一电阻R1对应第一接口Du1接入的脉冲信号的电压值为5V，第二电阻R2对应第一接口Du1接入的脉冲信号的电压值为24V。另外，在本发明的其他实施例中，所述变阻单元211a还可以包括多个切换开关S和更多个分别与切换开关S对应连接的电阻。在本实施例中，当切换开关S切换到不同的位置时，所述切换开关S与相应位置的电阻电连接，所述变阻单元211a输出不同的电阻值，例如，当第一接口Du1将要接入的脉冲信号的电压值为5V时，此时用户可以拨动切换开关S使切换开关S与第一电阻R1电连接，此时变阻单元211a的电阻值为第一电阻R1的电阻值，当第一接口Du1将要接入的脉冲信号的电压值为24V时，此时用户可以拨动切换开关S使切换开关S与第二电阻R2电连接，此时变阻单元211a的电阻值为第二电阻R2的电阻值。在本实施例中，所述切换开关S为单刀双掷切换开关。当然，在本发明的其他实施例中，当变阻单元211a具有更多个不同电阻值的电阻时，此时所述切换开关S为单刀多掷切换开关。

请继续参见图2，在本实施例中，所述信号切换电路211还包括第一电容C1，所述第一电容C1两端分别与第一光耦合器OC1输入侧第一端和第二端电连接，也即所述第一电容C1与第一光耦合器OC1并联连接。由于增加了第一电容C1，从而变阻单元211a、第一电容C1能够形成RC滤波电路，可以提高第一信号切换电路211的抗干扰性能。

在本实施例中，所述信号切换电路211还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1两端分别与所述第一光耦合器OC1输入侧的第一端和第二端电连接。其中，所述第一二极管D1的正极与所述第一光耦合器OC1输入侧的第二端电连接，第一二极管D1的负极与所述第一光耦合器OC1输入侧的第一端电连接。从而，当脉冲信号接反了时，例如电压值为5V或者24V的脉冲信号接到第二接口Du2时，此时第一二极管D1直接导通，由于第一光耦合器OC1是与第一二极管D1并联的，从而施加到第一光耦合器OC1上的电压很小，从而第一光耦合器OC1不会损坏，从而当脉冲信号接反时通过接入的第一二极管D1有利于保护第一光耦合器OC1。

请参见图1，在本实施例中，所述光耦单元150还包括第二光耦合器OC2，所述第二光耦合器OC2输出侧与所述微处理器121电连接，所述第二光耦合器OC2输出信号给微处理器121。在本实施例中，电机驱动器还包括至少一个指令兼容电路220，电机驱动器可以包括一个指令兼容电路220、两个指令兼容电路220、三个指令兼容电路220或者更多个指令兼容电路220，在本实施例中，电机驱动器包括一个指令兼容电路220。请参见图3，所述指令兼容电路220包括第三接口Du3、第一三极管VT1、第三电阻R3、第二二极管D2、第四电阻R4、第四接口Du4和稳压管ZD。

在本实施例中，所述第三接口Du3可用于接入不同电压值的指令信号，不同电压值的指令信号可以为两种不同电压值的指令信号、三种不同电压值的指令信号、四种不同电压值的指令信号或者更多种不同电压值的指令信号。所述指令信号为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号中的一种或几种，例如，信号切换电路211的第一接口Du1接入的不同电压值的脉冲信号时，此时第三接口Du3接入不同电压值的方向信号、不同电压值的使能信号或者不同电压值的复位信号；或者，信号切换电路211的第一接口Du1接入不同电压值的方向信号时，此时第三接口Du3接入不同电压值的脉冲信号、不同电压值的使能信号或者不同电压值的复位信号；或者，信号切换电路211的第一接口Du1接入不同电压值的使能信号时，此时第三接口Du3接入不同电压值的脉冲信号、不同电压值的方向信号或者不同电压值的复位信号；或者，信号切换电路211的第一接口Du1接入不同电压值的复位信号时，此时第三接口Du3接入不同电压值的脉冲信号、不同电压值的方向信号或者不同电压值的使能信号。

在本实施例中，第三接口Du3用于接入两种不同电压值的使能信号，两种使能信号的电压值分别为5V、24V，此两种电压值的使能信号为用户常用的使能信号。在本实施例中，所述第三接口Du3是电机驱动器用于外接其他的控制系统，所述控制系统发送使能信号给所述第三接口Du3，由于不同厂家的控制系统输出的使能信号的电压值不同，而本实施例的第三接口Du3可以用来接入不同电压值大小的使能信号，从而本实施例的指令兼容电路220可以兼容不同厂家的控制系统。例如一个厂家的控制系统输出的使能信号的电压值是5V，另外一个厂家的控制系统输出的使能信号的电压值是24V，此时通过本发明的指令兼容电路220，可以兼容这两个厂家提供的控制系统，从而扩大了本发明的电机驱动器的应用范围。

在本实施例中，所述第一三极管VT1的集电极与所述第三接口Du3电连接，所述第三电阻R3的第一端与第三接口Du3电连接，第三电阻R3的第二端分别与第二二极管D2的正极、稳压管ZD的负极电连接，第二二极管D2的负极与第一三极管VT1的基极电连接，第一三极管VT1的发射级与第四电阻R4的第一端电连接，第四电阻R4的第二端与光耦合器输入侧的第一端电连接，光耦合器输入侧的第二端与稳压管ZD的正极电连接，且光耦合器输入侧的第二端与稳压管ZD的正极共同电连接到第四接口Du4。

在本实施例中，稳压管ZD用于使稳压管ZD两端的电压比较稳定，例如使稳压管ZD两端的电压维持在5V左右，举例说来，当第三接口Du3输入的使能信号的电压值为5V时，此时所述稳压管ZD两侧的电压维持在略低于5V，当第三接口Du3输入的使能信号的电压值为24V时，此时所述稳压管ZD两侧的电压维持在5V左右。从而稳压管ZD两侧的电压维持比较稳定，从而第一三极管VT1的基极与第二光耦合器OC2输入侧第二端之间的电压比较稳定，进而第一三极管VT1的发射级与第二光耦合器OC2输入侧第二端之间的电压比较稳定，通过调节第四电阻R4的大小，可以确定流过第二光耦合器OC2输入侧第一端和第二端之间的电流比较稳定，即使第三接口Du3接入不同大小电压的信号，流过第二光耦合器OC2输入侧的电流整体比较稳定。从而，通过稳压管ZD的设置，且本发明的第二光耦合器OC2输入侧的第一端、第二端位于稳压管ZD的两端，从而本发明的指令兼容电路220是恒压电路，经过稳压管ZD对第三接口Du3输入的指令信号的电压值进行降压，从而可以降低第三接口Du3处指令信号的电压值的波动，可以使稳压管ZD两侧的电压比较稳定，有利于提升指令兼容电路220的抗干扰能力；本发明的指令兼容电路220可以接入不同电压值的指令信号。且，在本实施例中，由于第一三极管VT1的基极与第二二极管D2电连接，从而可以提升第一三极管VT1的阈值电压，从而稳压管ZD两端的电压受到干扰而引起小的波动时，第二二极管D2也可以抵消掉这些波动，从而本实施例的指令兼容电路220抗干扰能力进一步增强。在本实施例中，所述第三电阻R3用于分压作用，从而使稳压管ZD两端的电压比较稳定。

在本实施例中，所述指令兼容电路220还包括第二电容C2，所述第二电容C2的两端分别与第二光耦合器OC2输入侧的第一端、第二端电连接，也即所述第二电容C2与所述第二光耦合器OC2的输入侧并联，通过设置第二电容C2，所述第二电容C2与所述第四电阻R4构成RC电路，从而进一步提升了指令兼容电路220的抗干扰能力。

在本实施例中，所述指令兼容电路220还包括防反向二极管D3，所述防反向二极管D3串联在第三接口Du3、第一三极管VT1的集电极、第一三极管VT1的发射级、第四电阻R4、第二光耦合器OC2、第四接口Du4形成的电性回路上，所述防反向二极管D3的正极与第三接口Du3直接或间接电连接，所述防反向二极管D3的负极与第四接口Du4直接或间接电连接。在本实施例中，所述防反向二极管D3的正极与第三接口Du3直接电连接，也即所述第三电阻R3的第一端与防反向二极管D3的正极共同电连接到第三接口Du3，防反向二极管D3的负极与第一三极管VT1的集电极电连接，当电压信号接到第四接口Du4时，此时防反向二极管D3可以阻止第二光耦合器OC2工作，进而防止第二光耦合器OC2损坏。另外，在本发明的其他实施例中，防反向二极管D3还可以串联在第一三极管VT1的发射级与第四电阻R4之间、第四电阻R4与第二光耦合器OC2之间、或者第二光耦合器OC2与第四接口Du4之间。

请参见图1，在本实施例中，所述电机驱动器包括第一公共接口Com1，所述光耦单元150还包括第三光耦合器OC3，所述第三光耦合器OC3输入侧与所述微处理器121电连接，所述第三光耦合器OC3用于接收微处理器121发送的抱闸信号。所述电机驱动器还包括抱闸单元130，通过抱闸单元130可以控制电机断电时使电机停止工作。请结合参见图1和图4，所述抱闸单元130包括：抱闸接口BR、电源接口DC，所述电源接口DC用于外接电源的正极，所述抱闸接口BR和电源接口DC分别用于与电机中的抱闸器两端电连接；第二三极管VT2，第二三极管VT2的基极与第三光耦合器OC3输出侧的第一端电连接，第二三极管VT2的集电极与第三光耦合器OC3输出侧的第二端电连接，并共同与抱闸接口BR电连接，第二三极管VT2的发射极接第一公共接口Com1；第五电阻R5，其电连接在第二三极管VT2的基极与发射极之间。在本实施例中，当第三光耦合器OC3未接到抱闸信号时，所述抱闸单元130通过抱闸接口BR不会输出抱闸信号给抱闸器，抱闸器使电机停止工作；当第三光耦合器OC3接到抱闸信号时，第三光耦合器OC3和第二三极管VT2工作，抱闸接口BR输出抱闸信号给抱闸单元，从而使抱闸器的内部线圈有电流通过，线圈电流产生的磁场使电机轴处于自由状态，电机可以自由转动。从而，通过本实施例的抱闸单元130，可以省略掉继电器K，可以降低成本。另外，在本实施例中，所述抱闸单元130还包括第四二极管D4，所述第四二极管D4的阳极与抱闸接口BR电连接，所述第四二极管D4的阴极与与外部电源正极DC电连接。在本实施例中，当抱闸器瞬间停止工作时，抱闸器内部线圈产生的反电动势通过第四二极管D4释放掉，从而可以防止第二三极管VT2或第三光耦合器OC3因抱闸器关断瞬间产生的大电压而损坏。在本实施例中，所述第三光耦合器OC3输入侧的第一端子通过第六电阻R6接直流电压，所述第三光耦合器OC3输入侧的第二端子与微处理器121电连接，用于接入微处理器121发送过来的抱闸信号。

另外，在本发明的其他实施例中，所述驱动器还可以包括其他的抱闸单元，请参见图5，所述抱闸单元230包括：抱闸接口BR，所述抱闸接口BR用于与继电器K电连接，所述继电器K用于与电机中的抱闸器电连接；第二三极管VT2，第二三极管VT2的基极与第三光耦合器OC3输出侧的第一端电连接，第二三极管VT2的集电极与第三光耦合器OC3输出侧的第二端电连接，并共同与抱闸接口BR电连接，第二三极管VT2的发射极接第一公共接口Com1；第五电阻R5，第五电阻R5电连接在第二三极管VT2的基极与发射极之间，在此处，电机驱动器的抱闸接口BR经过继电器K与电机内的抱闸器电连接，当第三光耦合器OC3接到抱闸信号时，所述抱闸单元230通过抱闸接口BR输出抱闸信号给继电器K，所述继电器K吸合，抱闸器工作，抱闸器的内部线圈有电流通过，线圈电流产生的磁场使电机轴处于自由状态，电机可以自由转动；当第三光耦合器OC3未接到抱闸信号时，所述继电器K断开，抱闸器不工作，抱闸器的内部线圈没有电流经过，抱闸器处于常闭状态，电机轴处于锁死状态，电机迅速停止工作。

在本实施例中，第一光耦合器OC1、第二光耦合器OC2、第三光耦合器OC3均位于不同的芯片中。另外，在本发明的其他实施例中，第一光耦合器OC1、第二光耦合器OC2、第三光耦合器OC3还可以两两位于同一个芯片中，或者三个均位于同一个芯片中。

请参见图1，在本实施例中，所述电机驱动器还包括到位单元160，所述到位单元160经由光耦单元150与所述微处理器121电连接，所述到位单元160的接口用于与外部控制装置电连接，所述到位单元160用于接收微处理器121发出的电机是否工作到位的信号。

请参见图1，在本实施例中，所述电机驱动器还包括报警单元110，所述报警单元110经由光耦单元150与所述微处理器121电连接，所述报警单元110的接口用于与外部报警装置电连接，所述报警单元110用于接收微处理器121发出的电机驱动器和/或电机是否异常工作的信号。

在本实施例中，所述电机驱动器还包括拨码开关170，所述拨码开关170与微处理器121电连接，当所述拨码开关170的拨码被拨动到不同位置时微处理器121实现不同的功能。在本实施例中，所述电机驱动器包括至少两个拨码开关170，例如包括两个、三个、四个或者更多个拨码开关170，在本实施例中为两个，两个所述拨码开关170分别位于电机驱动器的不同侧面上。在本实施例中，所述步进驱动器包括至少两个8位拨码开关170。另外，在本发明的其他实施例中，拨码开关170包括拨码的数目可以不限于为8个。

在本实施例中，所述驱动器还包括显示单元190，所述显示单元190与微处理器121电连接；其中，所述显示单元190可以包括LED灯、数码管、显示屏中的一种或几种用于显示信息。在本实施例中，所述显示单元190包括两个显示指示灯，一个指示灯用于显示驱动器的电源信息，另一个指示灯用于显示报警信息。

在本实施例中，所述微处理器121为ARM处理器，此种处理器体积小、低功耗、低成本、高性能。

另外，本发明实施例还提供一种驱动装置，驱动装置包括电机和上述的电机驱动器，所述电机驱动器用于驱动所述电机。

另外，本发明实施例还提供一种自动化设备，所述自动化设备包括上述的驱动装置。

第二实施例

图6是本发明第二实施例的多功能闭环电机驱动器的模块图，图6的示意图与图1的示意图相似，因此相同的元件符号代表相同的元器件。本实施例与第一实施例的主要不同点为指令开关切换电路包括两个信号切换电路。

请参见图6和图7，在本实施例中，所述指令开关切换电路310包括两个信号切换电路211，所述光耦单元350包括两个所述第一光耦合器OC1，两个第一光耦合器OC1的输入侧分别与两个信号切换电路211电连接，两个第一光耦合器OC1的输出侧分别与微处理器121电连接。

在本实施例中，两个信号切换电路211的其中一个信号切换电路211(图7中上面一个信号切换电路)用于接入不同电压值的脉冲信号，另一个信号切换电路211(图7中下面一个信号切换电路)用于接入不同电压的方向信号，所述兼容电路用于接入不同电压的使能信号。但本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，两个信号切换电路211的其中一个所述信号切换电路211用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路211用于接入剩余三种信号中的一种，所述兼容电路用于接入剩余的二种信号中的一种，但排除本实施例。

一般说来，同一个厂家的控制系统的输出的指令信号的电压值一般是相同的，例如指令信号的电压值要么是5V，要么是24V，或者其他大小的电压值，不会出现输出给一个接口为5V电压值的指令信号，输出给另外一个接口24V电压值的指令信号，但控制系统输出给不同接口的指令信号的种类可以不同。为了操作的简便性，在本实施例中，两个信号切换电路211中的切换开关S联动动作，在这里，联动动作是指当其中一个切换开关S切换到连接5V电压值对应的第一电阻R1时，另一个切换开关S也切换到连接5V电压值对应的第一电阻R1，当其中一个切换开关S切换到连接24V电压值对应的第二电阻R2时，另一个切换开关S也切换到连接24V电压值对应的第二电阻R2。通过这样设置，可以减少用户的操作次数，方便了用户的使用。在本实施例中，两个联动动作的切换开关S为一个双刀双掷切换开关或两个单刀双掷切换开关组合。另外，在本发明的其他实施例中，当信号切换电路211中的变阻单元211a具有更多个电阻时，此时，两个联动动作的切换开关S为一个双刀多掷切换开关或两个单刀多掷切换开关组合。

在本实施例中，在本实施例中，两个所述第一光耦合器OC1位于同一个芯片内，所述第二光耦合器OC2和第三光耦合器OC3均位于不同的芯片中，且第二光耦合器OC2、第三光耦合器OC3不位于两个第一光耦合器OC1所在的芯片内。另外，在本发明的其他实施例中，两个第一光耦合器OC1、第二光耦合器OC2、第三光耦合器OC3均位于不同的芯片中，也即位于四个芯片中。另外，在本发明的其他实施例中，两个第一光耦合器OC1、第二光耦合器OC2、第三光耦合器OC3还可以均位于同一个芯片中。

第三实施例

图8是本发明第三实施例的电机驱动器的模块图，图8的示意图与图6的示意图相似，因此相同的元件符号代表相同的元器件。本实施例与第二实施例的主要不同点为指令开关切换电路包括三个信号切换电路。

请参见图8和图9，在本实施例中，所述指令开关切换电路710包括三个信号切换电路211，所述光耦单元750包括三个所述第一光耦合器OC1，三个第一光耦合器OC1的输入侧分别与三个信号切换电路211电连接，三个第一光耦合器OC1的输出侧分别与微处理器121电连接。

在本实施例中，三个信号切换电路211的其中一个信号切换电路211用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路211用于接入剩余三种信号中的一种，还有一个所述信号切换电路211用于接入剩余两种信号中的一种。

一般说来，同一个厂家的控制系统的输出的指令信号的电压值一般是相同的，例如指令信号的电压值要么是5V，要么是24V，或者其他大小的电压值，不会出现输出给一个接口为5V电压值的指令信号，输出给另外一个接口24V电压值的指令信号，但控制系统输出给不同接口的指令信号的种类可以不同。为了操作的简便性，在本实施例中，三个信号切换电路211中的切换开关S联动动作，在这里，联动动作是指当其中一个切换开关S切换到连接5V电压值对应的第一电阻R1时，另外两个切换开关S也切换到连接5V电压值对应的第一电阻R1，当其中一个切换开关S切换到连接24V电压值对应的第二电阻R2时，另外两个切换开关S也切换到连接24V电压值对应的第二电阻R2。通过这样设置，可以减少用户的操作次数，方便了用户的使用。在本实施例中，三个联动动作的切换开关S为一个三刀双掷切换开关或一个双刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或三个单刀双掷切换开关的组合。另外，在本发明的其他实施例中，当信号切换电路211中的变阻单元211a具有更多个电阻时，此时，三个联动动作的切换开关S为一个三刀多掷切换开关或三个单刀多掷切换开关组合等。

第四实施例

图10是本发明第四实施例的电机驱动器的模块图，图10的示意图与图8的示意图相似，因此相同的元件符号代表相同的元器件。本实施例与第三实施例的主要不同点为指令开关切换电路包括四个信号切换电路，且不包括指令兼容电路。

请参见图10和图11，在本实施例中，所述指令开关切换电路410包括四个信号切换电路211，所述光耦单元450包括四个所述第一光耦合器OC1，四个第一光耦合器OC1的输入侧分别与四个信号切换电路211电连接，四个第一光耦合器OC1的输出侧分别与微处理器121电连接。

在本实施例中，四个信号切换电路211的其中一个信号切换电路211用于接入不同电压值的脉冲信号，还有一个信号切换电路211用于接入不同电压值的方向信号，最后一个信号切换电路211用于接入不同电压值的使能信号，最后一个所述信号切换电路211用于接入复位信号。

一般说来，同一个厂家的控制系统的输出的指令信号的电压值一般是相同的，例如指令信号的电压值要么是5V，要么是24V，或者其他大小的电压值，不会出现输出给一个接口为5V电压值的指令信号，输出给另外一个接口24V电压值的指令信号，但控制系统输出给不同接口的指令信号的种类可以不同。为了操作的简便性，在本实施例中，四个信号切换电路211中的切换开关S联动动作，在这里，联动动作是指当其中一个切换开关S切换到连接5V电压值对应的第一电阻R1时，另外三个切换开关S也切换到连接5V电压值对应的第一电阻R1，当其中一个切换开关S切换到连接24V电压值对应的第二电阻R2时，另外三个切换开关S也切换到连接24V电压值对应的第二电阻R2。通过这样设置，可以减少用户的操作次数，方便了用户的使用。在本实施例中，四个联动动作的切换开关S为一个四刀双掷切换开关或一个三刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或两个双刀双掷开关的组合或者和一个双刀双掷开关和两个单刀双掷开关的组合或四个单刀双掷开关的组合。另外，在本发明的其他实施例中，当信号切换电路211中的变阻单元211a具有更多个电阻时，此时，四个联动动作的切换开关S为一个四刀多掷切换开关或四个单刀多掷切换开关组合等。

第五实施例

图12是本发明第五实施例的电机驱动器的模块图，图12的示意图与图1的示意图相似，因此相同的元件符号代表相同的元器件。本实施例与第一实施例的主要不同点为电机驱动器包括两个指令兼容电路。

请参见图12和图13，电机驱动器包括两个指令兼容电路220，所述光耦单元550包括两个所述第二光耦合器OC2，两个所述第二光耦合器OC2的输入侧分别与两个指令兼容电路220电连接，两个第二光耦合器OC2的输出侧分别于微处理器121电连接。

在本实施例中，两个指令兼容电路220其中一个的第三接口Du3用于接入不同电压值的使能信号，另一个所述指令兼容电路220的第三接口Du3用于接入不同电压值的复位信号。但本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，两个指令兼容电路220的其中一个所述指令兼容电路220用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述指令兼容电路220用于接入剩余三种信号中的一种，所述信号切换电路211用于接入剩余的二种信号中的一种，但排除本实施例。

在本实施例中，两个指令兼容电路220的其中一个指令兼容电路220(图13中上面一个指令兼容电路)用于接入不同电压值的使能信号，另一个指令兼容电路220(图13中下面一个指令兼容电路)用于接入不同电压值的复位信号，所述信号切换电路211用于接入不同电压值的脉冲信号。但本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，两个指令兼容电路220的其中一个所述指令兼容电路220用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述指令兼容电路220用于接入剩余三种信号中的一种，所述信号切换电路211用于接入剩余的二种信号中的一种，但排除本实施例。

第六实施例

图14是本发明第六实施例的多功能闭环电机驱动器的模块图，图14的示意图与图6、图12的示意图相似，本实施例的电机驱动器包括两个信号切换电路、两个指令兼容电路，本实施例未详述的部分请参见第二实施例和第五实施例。

请参见图14和图15，在本实施例中，所述指令开关切换电路310包括两个信号切换电路211，所述光耦单元650包括两个所述第一光耦合器OC1，两个第一光耦合器OC1的输入侧分别与两个信号切换电路211电连接，两个第一光耦合器OC1的输出侧分别与微处理器121电连接。而且，电机驱动器还包括两个指令兼容电路220，所述光耦单元650包括两个所述第二光耦合器OC2，两个所述第二光耦合器OC2的输入侧分别与两个指令兼容电路220电连接，两个第二光耦合器OC2的输出侧分别于微处理器121电连接。

在本实施例中，两个信号切换电路211的其中一个信号切换电路211(图15中上面一个信号切换电路)用于接入不同电压值的脉冲信号，另一个信号切换电路211(图15中下面一个信号切换电路)用于接入不同电压的方向信号，两个指令兼容电路220其中一个的第三接口Du3用于接入不同电压值的使能信号，另一个所述指令兼容电路220的第三接口Du3用于接入不同电压值的复位信号。但本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，两个信号切换电路211的其中一个所述信号切换电路211用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路211用于接入剩余三种信号中的一种，两个所述兼容电路的其中一个用于接入剩余的二种信号中的一种，剩余一个兼容电路用于接入剩余一种信号，但排除本实施例。

在本实施例中，两个信号切换电路211中的切换开关S联动动作，通过这样设置，可以减少用户的操作次数，方便了用户的使用。在本实施例中，两个联动动作的切换开关S为一个双刀双掷切换开关或两个单刀双掷切换开关组合。

在本实施例中，所述电机驱动器还包括到位单元160、抱闸单元130、报警单元110，所述到位单元160包括到位接口，所述抱闸单元130包括抱闸接口BR，所述报警单元110包括报警接口。在本实施例中，两个指令兼容电路220的第四接口重合到一块构成一个第二公共接口，两个第三接口Du3分开独立设置。

本发明的多功能闭环电机驱动器包括指令开关切换电路，指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路，所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换。从而，信号切换电路在与外部的控制系统连接时，可以兼容不同厂家的控制系统，从而扩大了本发明的信号切换电路的应用范围，也即扩大了本发明的电机驱动器的应用范围。而且，当需要从一种电压值的指令信号换成另外一种电压值的指令信号时，信号切换电路进行匹配切换的操作也非常简单。而且，由于电机驱动器包括编码器反馈单元，可以通过编码器反馈单元反馈电机是否正常工作，防止电机异常时继续工作。

本多功能闭环电机驱动器还包括多种抱闸电路，实现电机驱动器的抱闸功能，为用户的使用和安全带来极大便利。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (35)

1.一种多功能闭环电机驱动器，其特征在于，包括：

指令开关切换电路；

光耦单元，其与所述指令开关切换电路电连接，所述光耦单元包括第一光耦合器；

微处理器，其与所述光耦单元电连接；

驱动单元，其与所述微处理器电连接；

绕组接口，其与所述驱动单元电连接，所述绕组接口用于与电机电连接并用于控制电机的动作；

编码器反馈单元，其与所述微处理器电连接；

其中，所述指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路；

所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换；

其中，所述编码器反馈单元用于接收电机的位置信息并发送给微处理器，所述微处理器通过位置信息判断电机是否正常工作。

2.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述编码器反馈单元包括编码器反馈电路和编码器接口，所述编码器反馈电路与所述微处理器电连接，所述编码器接口与所述编码器反馈电路电连接，所述编码器接口用于接收电机的位置信息并发送给编码器反馈电路，编码器反馈电路对位置信息进行处理并发送给微处理器，所述微处理器通过获得的位置信息判断电机是否正常工作。

3.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令信号为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号中的其中一种或几种。

4.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述信号切换电路包括第一接口、第二接口和变阻单元；

其中，变阻单元分别与所述第一接口和第一光耦合器输入侧的第一端电连接，所述变阻单元根据第一接口接入指令信号的不同电压值切换匹配为不同的电阻值；

第二接口，其与所述第一光耦合器输入侧的第二端电连接；

其中，所述第一光耦合器输出侧与所述微处理器电连接。

5.如权利要求4所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述变阻单元包括至少一个切换开关和至少两个分别与切换开关对应连接的电阻；当切换开关切换到不同的位置时，所述切换开关与相应位置的电阻电连接，所述变阻单元输出不同的电阻值。

6.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述切换开关为单刀双掷切换开关。

7.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令开关切换电路包括两个所述信号切换电路，所述光耦单元包括两个所述第一光耦合器，两个信号切换电路分别与两个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种。

8.如权利要求7所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，两个信号切换电路中的切换开关联动动作。

9.如权利要求8所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，联动动作的两个切换开关为一个双刀双掷切换开关或两个单刀双掷切换开关组合。

10.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令开关切换电路包括三个所述信号切换电路，所述光耦单元包括三个所述第一光耦合器，三个信号切换电路分别与三个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种，还有一个所述信号切换电路用于接入剩余两种信号中的一种。

11.如权利要求10所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，三个信号切换电路中的切换开关联动动作。

12.如权利要求11所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，联动动作的三个切换开关为一个三刀双掷切换开关或一个双刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或三个单刀双掷切换开关的组合。

13.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令开关切换电路包括四个信号切换电路，所述光耦单元包括四个第一光耦合器，四个信号切换电路分别与四个第一光耦合器电连接，一个所述信号切换电路用于接入方向信号，另一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号，还有一个所述信号切换电路用于接入使能信号，最后一个所述信号切换电路用于接入复位信号。

14.如权利要求13所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，四个信号切换电路中的切换开关联动动作。

15.如权利要求14所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，联动动作的四个切换开关为一个四刀双掷切换开关或一个三刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或两个双刀双掷开关的组合或者和一个双刀双掷开关和两个单刀双掷开关的组合或四个单刀双掷开关的组合。

16.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述光耦单元还包括第二光耦合器，所述第二光耦合器输出侧与所述微处理器电连接；该电机驱动器包括至少一个指令兼容电路，该指令兼容电路包括：

第三接口，其可用于接入不同电压值的指令信号；

第一三极管，其集电极与所述第三接口电连接；

第三电阻，其一端与第三接口电连接；

第二二极管，其正极与第三电阻的另一端电连接，其负极与第一三极管的基极电连接；

第四电阻，其一端与第一三极管的发射级电连接，第四电阻的另一端与所述第二光耦合器输入侧的第一端电连接；

第四接口，其与第二光耦合器输入侧的第二端电连接；

稳压管，其负极与第二二极管的正极电连接，其正极与第二光耦合器输入侧的第二端电连接。

17.如权利要求16所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令兼容电路还包括第二电容，所述第二电容两端分别与所述第二光耦合器输入侧的第一端、第二端电连接。

18.如权利要求16所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令兼容电路还包括防反向二极管，所述防反向二极管串联在第三接口、第一三极管的集电极、第一三极管的发射级、第四电阻、第二光耦合器、第四接口形成的电性回路上，所述防反向二极管的正极与第三接口电连接，所述防反向二极管的负极与第四接口电连接。

19.如权利要求16所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令兼容电路接入的指令信号为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号的一种或几种。

20.如权利要求16所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，该电机驱动器包括两个指令兼容电路，所述光耦单元包括两个所述第二光耦合器，两个指令兼容电路分别与两个第二光耦合器电连接；其中，一个所述指令兼容电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述指令兼容电路用于接入剩余三种信号中的一种。

21.如权利要求20所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，两个电压兼容电路的第四接口重合到一块构成一个第二公共接口。

22.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器包括第一公共接口；所述光耦单元还包括第三光耦合器，所述第三光耦合器输入侧与所述微处理器电连接；

所述电机驱动器还包括抱闸单元，所述抱闸单元与所述光耦单元电连接，所述抱闸单元包括：

抱闸接口，所述抱闸接口用于与继电器电连接，所述继电器用于与电机中的抱闸器电连接；

第二三极管，其基极与第四光耦合器输出侧的第一端电连接，其集电极与第三光耦合器输出侧的第二端电连接，并共同与抱闸接口电连接，其发射极接第一公共接口；

第五电阻，其电连接在第二三极管的基极与发射极之间。

23.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器包括第一公共接口；所述光耦单元还包括第三光耦合器，所述第三光耦合器输入侧与所述微处理器电连接；

所述电机驱动器还包括抱闸单元，所述抱闸单元与所述光耦单元电连接，所述抱闸单元包括：

抱闸接口、电源接口，所述电源接口用于外接电源的正极，所述抱闸接口和电源接口分别用于与电机中的抱闸器两端电连接；

第二三极管，其基极与第四光耦合器输出侧的第一端电连接，其集电极与第三光耦合器输出侧的第二端电连接，并共同与抱闸接口电连接，其发射极接第一公共接口；

第五电阻，其电连接在第二三极管的基极与发射极之间。

24.如权利要求23所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述抱闸单元还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与抱闸接口电连接，所述第四二极管的阴极与电源接口电连接。

25.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器还包括报警单元，所述报警单元经由光耦单元与所述微处理器电连接，所述报警单元的接口用于与外部报警装置电连接，所述报警单元用于接收微处理器发出的电机驱动器和/或电机是否异常工作的信号。

26.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器还包括拨码开关，所述拨码开关与微处理器电连接，当所述拨码开关的拨码被拨动到不同位置时微处理器实现不同的功能。

27.如权利要求26所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器包括至少两个拨码开关。

28.如权利要求27所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器包括至少一个8位拨码开关。

29.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述微处理器为ARM处理器。

30.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器还包括到位单元，所述到位单元经由光耦单元与所述微处理器电连接，所述到位单元的接口用于与外部控制装置电连接，所述到位单元用于接收微处理器发出的电机是否工作到位的信号。

31.如权利要求6所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器还包括两个指令兼容电路、抱闸单元、报警单元、到位单元和第一公共接口，两个所述指令兼容电路、抱闸单元、报警单元、到位单元分别经由光耦单元与所述微处理器电连接，每个所述指令兼容电路包括第三接口和第四接口，且两个第四接口重合到一块构成一个第二公共接口，所述抱闸单元包括抱闸接口，所述报警单元包括报警接口，所述到位单元包括到位接口。

32.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述电机驱动器还包括显示单元，所述显示单元与微处理器电连接；其中，所述显示单元包括LED灯、数码管、显示屏中的一种或几种用于显示信息。

33.如权利要求32所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述显示单元包括两个显示指示灯，一个指示灯用于显示驱动器的电源信息，另一个指示灯用于显示报警信息。

34.一种驱动装置，包括电机，其特征在于，所述驱动装置包括权利要求1至33任一项所述的多功能闭环电机驱动器。

35.一种自动化设备，其特征在于，包括权利要求34所述的驱动装置。

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