CN112968656B - 一种电机控制器的控制装置、方法和电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机控制器的控制装置、方法和电机，该装置包括：模式确定单元，根据自电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定电机控制器中单片机的当前模式；单片机的当前模式，包括：单片机处于正常工作状态时的工作模式，或单片机处于信号传输状态时的信号传输模式；信号确定单元，确定单片机在当前模式下传输的单片机信号；通讯单元，使单片机信号与信号机自电机外部的FG端口传输的FG信号一致。该方案，通过在电机内部设置电机控制器双向信号检测电路，以在单片机的工作模式为信号传输模式的情况下，通过电机外部的FG端口实现单片机与信号机之间的信号传输，提升了电机控制器的单片机与信号机之间信号传输的便捷性。

Description

一种电机控制器的控制装置、方法和电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机控制器的控制装置、方法和电机，尤其涉及一种电机控制器双向信号检测电路、电机控制器的控制方法、以及具有该电机控制器双向信号检测电路的电机。

背景技术

相关方案中，电机控制器的控制方式，是信号机通过电机控制器上的信号传输口与单片机直接相连，进行信号传输。由于需要通过电机控制器上的信号传输口与单片机直接相连进行信号传输，使得电机控制器的控制受限于电机控制器上的信号传输口，对于电机控制器内置于电机的情况，电机控制器的控制则存在很大的局限性。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电机控制器的控制装置、方法和电机，以解决通过电机控制器上的信号传输口与单片机直接相连进行信号传输，对于电机控制器内置于电机的情况，电机控制器的控制则存在很大的局限性的问题，达到通过在电机内部设置电机控制器双向信号检测电路，以在单片机的工作模式为信号传输模式的情况下，通过电机外部的FG端口实现单片机与信号机之间的信号传输，提升了电机控制器的单片机与信号机之间信号传输的便捷性的效果。

本发明提供一种电机控制器的控制装置中，所述电机控制器的控制器端口，被通过导线延长至所述电机的外部；所述控制器端口，包括：VSP端口和FG端口；所述电机控制器的控制装置，包括：模式确定单元、信号确定单元和通讯单元；其中，所述模式确定单元，被配置为根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式；所述单片机的当前模式，包括：所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，或所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式；所述信号确定单元，被配置为确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号；所述通讯单元，被配置为使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，以实现所述单片机与所述信号机之间的信号传输。

在一些实施方式中，所述模式确定单元，根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式，包括：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值，则所述单片机处于正常工作状态时的工作模式；若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值，则所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

在一些实施方式中，所述模式确定单元，包括：第一开关管模块；自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，输入至所述第一开关管模块的控制端；其中，若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值，则所述第一开关管模块截止，所述单片机处于正常工作状态时的工作模式；若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值，则所述第一开关管模块导通，所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

在一些实施方式中，所述第一开关管模块，包括：第一分压模块，第一开关管，负载模块，限流模块，以及第一滤波模块；其中，自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，经所述第一分压模块后输入至所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第一连接端，经所述负载模块后接直流电源，并经所述限流模块后输出所述当前模式的控制信号；所述当前模式的控制信号，还经所述第一滤波模块后接地。

在一些实施方式中，所述信号确定单元，确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，包括：若所述当前模式为所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，则确定所述单片机的单片机FG端口接通，且确定所述单片机的单片机信号口关断，以使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号；若所述当前模式为所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式，则确定所述单片机的单片机FG端口关断，且确定所述单片机的单片机信号口接通，以使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

在一些实施方式中，所述信号确定单元，包括：第一开关模块，第二开关模块，以及非门模块；其中，所述第一开关模块，能够基于所述单片机的单片机FG端口的单片机FG信号、以及所述模式确定单元输出的所述当前模式的控制信号进行接通或关断，并在接通的情况下使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号；所述第二开关模块，能够基于所述单片机的单片机信号端口的单片机信号、以及所述模式确定单元输出的所述当前模式的控制信号经所述非门模块取反后的取反信号进行接通或关断，并在接通的情况下使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

在一些实施方式中，所述通讯单元，包括：第二开关管模块和二极管模块；其中，所述第二开关管模块的控制端，连接至所述单片机的单片机信号的传输端口；所述第二开关管模块的第一连接端，连接至所述二极管模块的阴极，还连接至所述电机外部的FG端口；所述第二开关管模块的第二连接端，连接至所述二极管模块的阳极；在所述单片机信号为高电平的情况下，所述第二开关管模块截止、所述二极管模块截止，以使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出高电平，与所述单片机信号一致；在所述单片机信号为低电平的情况下，所述第二开关管模块导通、所述二极管模块截止，以使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出低电平，与所述单片机信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为高电平的情况下，所述二极管模块截止、所述第二开关管模块截止，使所述单片机信号的传输端输出高电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为低电平的情况下，所述二极管模块导通、所述第二开关管模块截止，使所述单片机信号的传输端输出低电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致。

在一些实施方式中，所述第二开关管模块，包括：第二分压模块，第二开关管，上拉模块，以及第二滤波模块；所述二极管模块，包括：二极管；其中，所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，经所述第二分压模块后连接至所述第二开关管的控制端，还经所述第二滤波模块后接地；所述第二开关管的第一连接端，经所述上拉模块后接直流电源，连接至所述电机外部的FG端口，还连接至所述二极管的阴极；所述第二开关管的第二连接端，连接至所述二极管的阳极，并经所述第二滤波模块后接地。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电机控制器的控制装置。

与上述电机相匹配，本发明再一方面提供一种电机控制器的控制方法中，所述电机控制器的控制器端口，被通过导线延长至所述电机的外部；所述控制器端口，包括：VSP端口和FG端口；所述电机控制器的控制方法，包括：根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式；所述单片机的当前模式，包括：所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，或所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式；确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号；使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，以实现所述单片机与所述信号机之间的信号传输。

在一些实施方式中，根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式，包括：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值，则所述单片机处于正常工作状态时的工作模式；若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值，则所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

在一些实施方式中，确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，包括：若所述当前模式为所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，则确定所述单片机的单片机FG端口接通，且确定所述单片机的单片机信号口关断，以使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号；若所述当前模式为所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式，则确定所述单片机的单片机FG端口关断，且确定所述单片机的单片机信号口接通，以使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

在一些实施方式中，使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，包括：在所述单片机信号为高电平的情况下，使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出高电平，与所述单片机信号一致；在所述单片机信号为低电平的情况下，使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出低电平，与所述单片机信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为高电平的情况下，使所述单片机信号的传输端输出高电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为低电平的情况下，使所述单片机信号的传输端输出低电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致。

由此，本发明的方案，通过将电机控制器的FG端口和VSP端口通过导线引至电机外部，在电机内部设置单片机的工作模式选择电路和通讯电路，形成电机控制器双向信号检测电路，以通过电机外部的VSP端口和单片机的工作模式选择电路选择单片机处于正常工作模式还是处于信号传输模式，在单片机处于信号传输模式的情况下通过通讯电路，实现单片机通过电机外部的FG端口与信号机之间的通讯；从而，通过在电机内部设置电机控制器双向信号检测电路，以在单片机的工作模式为信号传输模式的情况下，通过电机外部的FG端口实现单片机与信号机之间的信号传输，提升了电机控制器的单片机与信号机之间信号传输的便捷性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电机控制器的控制装置的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的电机控制器双向信号检测电路的一实施例的系统框图；

图3为本发明的电机控制器双向信号检测电路中单片机模式转换电路的一实施例的结构示意图；

图4为本发明的电机控制器双向信号检测电路中模拟开关芯片电路的一实施例的结构示意图；

图5为本发明的电机控制器双向信号检测电路中双向通讯电路的一实施例的结构示意图；

图6为本发明的电机控制器双向信号检测电路的一实施例的结构示意图；

图7为本发明的电机控制器的控制方法的一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做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。

根据本发明的实施例，提供了一种电机控制器的控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述电机控制器的控制器端口，被通过导线延长至所述电机的外部，以形成所述电机外部的电机端口。所述控制器端口，包括：VSP端口和FG端口。VSP端口切换单片机的工作模式，FG端口实现单片机与烧录机的双向通讯。所述控制器端口，还包括：VDC端口、GND端口、VCC端口，VCC端口提供单片机的工作电压。也就是说，所述电机控制的VDC端口、GND端口、VCC端口、VSP端口和FG端口，被通过导线延长至所述电机的外部，以形成所述电机外部的电机端口。

具体地，电机控制器拥有5个端口，5个端口通过导线延长至电机外部，5个端口依次为VDC端口(即直流电压端口)、GND端口(即接地端口)、VCC端口(即电源端口)、VSP端口(即速度控制端口)、FG端口(即反馈信号输出端口)。利用4个端口GND端口、VCC端口、VSP端口、FG端口来实现单片机与信号机的双向通讯。VSP端口实现单片机模式转换的功能，FG端口实现单片机与信号机双向通讯的功能。

所述电机控制器的控制装置，包括：模式确定单元(如单片机模式转换电路)、信号确定单元(如模拟开关芯片电路)和通讯单元(如双向通讯电路)。

其中，所述模式确定单元，被配置为根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式。所述单片机的当前模式，包括：所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，或所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

在一些实施方式中，所述模式确定单元，根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式，包括以下任一种模式确定情形：

第一种模式确定情形：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值(如单片机VSP口阈值)，则所述单片机处于正常工作状态时的工作模式。

第二种模式确定情形：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值(如单片机VSP口阈值)，则所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

在一些实施方式中，所述模式确定单元，包括：第一开关管模块，如包含第一三极管P1所在的单片机模式转换电路。自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，输入至所述第一开关管模块的控制端(如第一三极管P1的基极)。

其中，若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值(如单片机VSP口阈值)，则所述第一开关管模块截止，所述单片机处于正常工作状态时的工作模式。若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值(如单片机VSP口阈值)，则所述第一开关管模块导通，所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

在一些实施方式中，所述第一开关管模块，包括：第一分压模块(如第一电阻R1和第二电阻R2构成的第一分压模块)，第一开关管(如第一三极管P1)，负载模块(如第三电阻R3)，限流模块(如第四电阻R4)，以及第一滤波模块(如第一电容C1)。

其中，自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，经所述第一分压模块后输入至所述第一开关管的控制端(如第一三极管P1的基极)。所述第一开关管的第一连接端(如第一三极管P1的集电极)，经所述负载模块后接直流电源，并经所述限流模块后输出所述当前模式的控制信号(如S1信号)。所述第一开关管的第二连接端(如第一三极管P1的发射极)，接地。所述当前模式的控制信号，还经所述第一滤波模块后接地。

具体地，需要设置单片机VSP口阈值，单片机模式转换电路中第一电阻R1、第二电阻R2的选值、以及VSP口阈值的设置，需要满足[R2/(R1+R2)]*VSP口阈值≥0.7V。第一电阻R1、第一电阻R2是VSP的分压电阻，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压等同于第二电阻R2的电压，两个分压电阻用于控制第一三极管P1的导通与截止。只有当VSP大于设定阈值(设定阈值根据VSP值以及两分压电阻值选取)时，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压大于第一三极管P1的导通电压，第一三极管P1导通。当VSP小于设定阈值时，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压小于第一三极管P1的导通电压，第一三极管P1的截止。第三电阻R3是第一三极管P1的的集电极的负载电阻。第四电阻R4是限流电阻，避免电流过大。第一电容C1是滤波电容，滤除电路中的交流信号。

所述信号确定单元，被配置为确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号。

在一些实施方式中，所述信号确定单元，确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，包括以下任一种信号确定情形：

第一种信号确定情形：若所述当前模式为所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，则确定所述单片机的单片机FG端口接通，且确定所述单片机的单片机信号口关断，以使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号。

第二种信号确定情形：若所述当前模式为所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式，则确定所述单片机的单片机FG端口关断，且确定所述单片机的单片机信号口接通，以使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

在一些实施方式中，所述信号确定单元，包括：第一开关模块(如第一开关SW1)，第二开关模块(如第二开关SW2)，以及非门模块(如第一非门NOT1)。所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述非门模块，形成模拟开关芯片电路。

其中，所述第一开关模块，能够基于所述单片机的单片机FG端口的单片机FG信号、以及所述模式确定单元输出的所述当前模式的控制信号进行接通或关断，并在接通的情况下使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号。

所述第二开关模块，能够基于所述单片机的单片机信号端口的单片机信号、以及所述模式确定单元输出的所述当前模式的控制信号经所述非门模块取反后的取反信号进行接通或关断，并在接通的情况下使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

具体地，模拟开关芯片电路，主要运用模拟开关芯片。模拟开关芯片电路由第一至第二开关SW1-SW2、第一非门NOT1组成。该电路主要是实现单片机的信号口以及FG端口的交替工作。第一开关SW1和第二开关SW2区分单片机的工作模式。两个开关定义为高电平闭合。第一开关SW1闭合，则为正常工作模式。第二开关SW2闭合，则为信号传输模式。

在单片机模式转换电路中采用三极管(如第一三极管P1)共射电路、以及模拟芯片开关电路相互配合，实现单片机双模式相互转换(工作模式与传输模式转换)。当VSP大于设定阈值时，第一三极管P1导通，S1信号输出低电平，此时第一开关SW1为低电平，第二开关SW2为高电平，第二开关SW2闭合，单片机进行信号传输。当VSP小于设定阈值时，第一三极管P1截止，S1信号输出高电平，此时第一开关SW1为高电平，第二开关SW2为低电平，第一开关SW1闭合，单片机为正常工作模式。

所述通讯单元，被配置为使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，即使所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，以实现所述单片机与所述信号机之间的信号传输。其中，所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，如S2信号。

具体地，电机控制器双向信号检测电路，包含：单片机模式转换电路、模拟开关芯片电路、以及双向通讯电路。单片机VSP端口通过设置阈值切换单片机的工作模式以及信号传输模式。模拟开关芯片电路设置开关高电平闭合以此切换单片机FG端口以及信号口的工作。双向通讯电路实现单线双向通讯。

由此，通过检测信号传输电路中信号的变化，来实现电机控制器与信号机的双向通讯，适用于有发送和接收功能集成一体化信号口的单片机，能够解决电机控制器单线双向通讯的问题，有效地在原电机端口的基础上实现单线双向通讯，提高电机端口的利用率；能够解决电机控制器间接通讯的问题，有效地实现电机控制器间接通讯，避免电机的拆解，降低电机控制器损伤的概率。能够解决电机控制器单片机信号口一体化通讯的问题，有效地简化内置电机控制器信号传输的环节，降低电机控制器信号传输的复杂度。

在一些实施方式中，所述通讯单元，包括：第二开关管模块(如包含第一MOS管Q1的模块)和二极管模块(如第一二极管D1)。

其中，所述第二开关管模块的控制端(如第一MOS管Q1的栅极)，连接至所述单片机的单片机信号的传输端口。所述第二开关管模块的第一连接端(如第一MOS管Q1的源极)，连接至所述二极管模块的阴极，还连接至所述电机外部的FG端口。所述第二开关管模块的第二连接端(如第一MOS管Q1的漏极)，连接至所述二极管模块的阳极。

具体地，该双向通讯电路，实现单片机与信号机双向通信的功能。具体地，双向通讯电路中采用第一MOS管Q1进行信号隔离，将内部信号与外部信号隔离开，避免内、外信号互相影响。双向通讯电路中第一MOS管Q1与第一二极管D1并联，实现内、外部信号的双向通讯。单片机与信号机之间的通讯是通过传输一段高、低电平的波形完成的。本发明的方案中，检测电路就是检测输入信号高、低电平的变化，从而输出与检测信号高、低电平的变化一致的波形，进而实现信号的传输。

在一些实施方式中，所述通讯单元，使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，包括以下任一种通讯情形：

第一种通讯情形：在所述单片机信号为高电平的情况下，所述第二开关管模块截止、所述二极管模块截止，以使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出高电平，与所述单片机信号一致。

第二种通讯情形：在所述单片机信号为低电平的情况下，所述第二开关管模块导通、所述二极管模块截止，以使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出低电平，与所述单片机信号一致。

具体地，第二电容C2是滤波电容，滤除电路中的交流信号。第七电阻R7是上拉电阻，将信号钳在高电平。第五电阻R5和第六电阻R6是第一MOS管Q1的分压电阻，第一MOS管的栅极-源极之间的电压与第六电阻R6的电压相等，当S2信号输入高电平时，第六电阻R6两端的电压小，即第一MOS管Q1的栅极-源极电压小于第一MOS管Q1导通电压，第一MOS管Q1截止，此时信号FG由于上拉电阻R7的缘故，输出高电平。其中，输入S2信号为高电平时，第一MOS管Q1截止，FG输出高电平。当S2信号输入低电平时，第六电阻R6两端的电压大，即第一MOS管Q1的栅极-源极电压大于第一MOS管Q1导通电压，第一MOS管Q1导通，此时信号FG输出低电平。其中，输入S2信号为低电平时，第一MOS管Q1导通，FG输出低电平。

第三种通讯情形：在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为高电平的情况下，所述二极管模块截止、所述第二开关管模块截止，使所述单片机信号的传输端输出高电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致。

第四种通讯情形：在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为低电平的情况下，所述二极管模块导通、所述第二开关管模块截止，使所述单片机信号的传输端输出低电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致。

具体地，第一二极管D1的作用是用于实现信号的双向导通，第一MOS管Q1只能实现信号单向传输S2→FG，第一MOS管Q1并联二极管后实现FG和S2信号的双向通信。当信号FG输入高电平时，此时二极管D1和MOS管Q1都截止，S2信号输出高电平。当信号FG输入低电平时，此时二极管D1正向导通，3.3V、电阻R5与二极管形成回路，MOS管源极为低电平，S2信号输出低电平。

在一些实施方式中，所述第二开关管模块，包括：第二分压模块(如第五电阻R5和第六电阻R6)，第二开关管(如第一MOS管Q1)，上拉模块(如第七电阻R7)，以及第二滤波模块(如第二电容C2)。所述二极管模块，包括：二极管(如第一二极管D1)。

其中，所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，经所述第二分压模块后连接至所述第二开关管的控制端(如第一MOS管Q1的栅极)，还经所述第二滤波模块后接地。所述第二开关管的第一连接端(如第一MOS管Q1的源极)，经所述上拉模块后接直流电源(如VCC)，连接至所述电机外部的FG端口，还连接至所述二极管的阴极。所述第二开关管的第二连接端(如第一MOS管Q1的漏极)，连接至所述二极管的阳极，并经所述第二滤波模块后接地。

具体地，信号传输模式下，信号机读取信号时，单片机信号口输出一段高、低电平的波形通过S2信号的端口传输到双向通讯电路。当S2信号的端口输出高电平时，第一MOS管Q1的栅-源电压Ugs＜启动电压，第一MOS管Q1截止，电机外部的FG端口输出高电平。单片机信号通过S2信号的端口输出低电平时，第一MOS管Q1的栅-源电压Ugs＞启动电压，第一MOS管Q1导通，电机外部的FG端口输出低电平。本发明的方案提供的检测电路，能够实现单片机输出的信号与电机外部的FG端口输入的信号保持一致。双向通讯电路通过第一MOS管Q1的截止、导通，从而保证电机外部的FG信号的电平与S2信号的电平一致，并且高电平与低电平波形长度由第一MOS管Q1的截止时间、导通时间决定。

信号传输模式下，信号机发送信号时，信号机通过电机外部的FG端口传输高、低电平的波形信号，电机外部的FG端口输入高电平，都MOS管Q1截止，S2信号输出高电平。电机外部的FG端口输入低电平时，第一二极管D1导通，S2信号输出低电平。本发明的检测电路，能够实现电机外部的FG端口输出的FG信号与单片机输入的信号保持一致。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过将电机控制器的FG端口和VSP端口通过导线引至电机外部，在电机内部设置单片机的工作模式选择电路和通讯电路，形成电机控制器双向信号检测电路，以通过电机外部的VSP端口和单片机的工作模式选择电路选择单片机处于正常工作模式还是处于信号传输模式，在单片机处于信号传输模式的情况下通过通讯电路，实现单片机通过电机外部的FG端口与信号机之间的通讯；从而，通过在电机内部设置电机控制器双向信号检测电路，以在单片机的工作模式为信号传输模式的情况下，通过电机外部的FG端口实现单片机与信号机之间的信号传输，提升了电机控制器的单片机与信号机之间信号传输的便捷性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机控制器的控制装置的一种电机。该电机可以包括：以上所述的电机控制器的控制装置。

电机控制器的控制方式所采用的整体信号传输电路，简单并且快捷，但与此同时，信号的传输受限于信号传输口。

对于电机控制器内置的电机来说，信号传输口内置于电机内，信号传输完全受到限制。若想传输信号给电机控制器上的单片机，就必须将电机拆解露出电机控制器的传输口。整体的信号传输过程复杂且繁琐，并且在拆解过程中必不可少的会造成电机控制器的损伤，增加电机控制器损坏的概率。

可见，相关方案中电机控制器的控制方法，对电机控制器内置的电机有很大的局限性。

在一些实施方式中，针对内置电机控制器的电机信号传输复杂、繁琐的情况，本发明的方案，设计一种电机控制器的双向信号检测电路，来实现信号的传输；并且，该电机控制器的双向信号检测电路，适用于有发送和接收功能集成一体化信号口的单片机。因此，本发明的方案，提供一种适用于电机控制器的双向信号检测电路。

本发明的方案提供的一种电机控制器双向信号检测电路，适用于信号传输口一体化的单片机，通过设计电路来实现单片机和信号机的双向信号通讯。从而，通过设计一种新型检测电路，能够解决电机控制器单线双向通讯的问题，有效地在原电机端口的基础上实现单线双向通讯，提高电机端口的利用率；能够解决电机控制器间接通讯的问题，有效地实现电机控制器间接通讯，避免电机的拆解，降低电机控制器损伤的概率；能够解决电机控制器单片机信号口一体化通讯的问题，有效地简化内置电机控制器信号传输的环节，降低电机控制器信号传输的复杂度。

具体地，本发明的方案中，电机控制器拥有5个端口，5个端口通过导线延长至电机外部，5个端口依次为VDC端口(即直流电压端口)、GND端口(即接地端口)、VCC端口(即电源端口)、VSP端口(即速度控制端口)、FG端口(即反馈信号输出端口)。利用4个端口GND端口、VCC端口、VSP端口、FG端口来实现单片机与信号机的双向通讯。VSP端口实现单片机模式转换的功能，FG端口实现单片机与信号机双向通讯的功能。

在一些实施方式中，针对电机控制器内置后，信号通讯复杂的情况，设计一种新型检测电路简化电机控制器内置信号传输的步骤。本发明的方案，通过检测信号传输电路中信号的变化，来实现电机控制器与信号机的双向通讯。VCC端口提供单片机的工作电压，VSP端口切换单片机的工作模式，FG端口实现单片机与烧录机的双向通讯。

下面结合图2至图6所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。

图2为本发明的电机控制器双向信号检测电路的一实施例的系统框图。如图2所示，电机控制器双向信号检测电路，包含：单片机模式转换电路、模拟开关芯片电路、以及双向通讯电路。单片机VSP端口通过设置阈值切换单片机的工作模式以及信号传输模式。模拟开关芯片电路设置开关高电平闭合以此切换单片机FG端口以及信号口的工作。双向通讯电路实现单线双向通讯。

图3为本发明的电机控制器双向信号检测电路中单片机模式转换电路的一实施例的结构示意图。如图3所示，单片机模式转换电路，包括：第一至第四电阻R1-R4、第一电容C1、第一三极管P1。第一电阻R1的第一端，连接至VSP信号端。第一电阻R1的第二端，连接至第一三极管P1的基极，还经第二电阻R2连接至第一三极管P1的发射极且接地。第一三极管P1的集电极经第三电阻R3后接5V直流电源。第一三极管P1的集电极还经第四电阻R4后连接至S1信号的端口，S1信号的端口经第一电容C1后接地。

在图3所示的例子中，第一电阻R1、第一电阻R2是VSP的分压电阻，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压等同于第二电阻R2的电压，两个分压电阻用于控制第一三极管P1的导通与截止。只有当VSP大于设定阈值(设定阈值根据VSP值以及两分压电阻值选取)时，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压大于第一三极管P1的导通电压，第一三极管P1导通。当VSP小于设定阈值时，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压小于第一三极管P1的导通电压，第一三极管P1的截止。第三电阻R3是第一三极管P1的的集电极的负载电阻。第四电阻R4是限流电阻，避免电流过大。第一电容C1是滤波电容，滤除电路中的交流信号。

在图3所示的例子中，该单片机模式转换电路主要是设置VSP口阈值以转换单片机的工作以及信号传输模式。第一电阻R1、第二电阻R2的选值、以及VSP口阈值的设置，需要满足[R2/(R1+R2)]*VSP口阈值≥0.7V。

图4为本发明的电机控制器双向信号检测电路中模拟开关芯片电路的一实施例的结构示意图。如图4所示，模拟开关芯片电路，第一开关SW1、第二开关SW2和第一非门NOT1。第一开关SW1的第一端口，连接至单片机FG端口。第一开关SW1的第二端口，连接至S1信号的端口。第二开关SW2的第一端口，连接至单片机信号口。第二开关SW2的第二端口，连接至第一非门NOT1的输出端口。第一非门NOT1的输入端口，连接至S1信号的端口。第一开关SW1的第三端口和第二开关SW2的第三端口，均连接至S2信号的端口。

在图4所示的例子中，模拟开关芯片电路，主要运用模拟开关芯片。模拟开关芯片电路由第一至第二开关SW1-SW2、第一非门NOT1组成。该电路主要是实现单片机的信号口以及FG端口的交替工作。第一开关SW1和第二开关SW2区分单片机的工作模式。两个开关定义为高电平闭合。第一开关SW1闭合，则为正常工作模式。第二开关SW2闭合，则为信号传输模式。

在图3和图4所示的例子中，采用三极管(如第一三极管P1)共射电路、以及模拟芯片开关电路相互配合，实现单片机双模式相互转换(工作模式与传输模式转换)。当VSP大于设定阈值时，第一三极管P1导通，S1信号输出低电平，此时第一开关SW1为低电平，第二开关SW2为高电平，第二开关SW2闭合，单片机进行信号传输。当VSP小于设定阈值时，第一三极管P1截止，S1信号输出高电平，此时第一开关SW1为高电平，第二开关SW2为低电平，第一开关SW1闭合，单片机为正常工作模式。

图5为本发明的电机控制器双向信号检测电路中双向通讯电路的一实施例的结构示意图。如图5所示，双向通讯电路，包括：第五至第七电阻R5-R7、第一MOS管Q1、第一二极管D1、第二电容C2。S2信号的端口，经第二电容C2后接地，经第六电阻R6和第五电阻R5后接直流电源3.3V，还连接至第一MOS管Q1的漏极。第一MOS管Q1的栅极，连接至第五电阻R5和第六电阻R6的公共端。第一MOS管Q1的源极，连接至单片机的FG端口，还经第七电阻R7后接直流电源VCC。第一二极管D1的阴极连接至第一MOS管Q1的源极，第一二极管D1的阳极连接至第一MOS管Q1的漏极。

在图5所示的例子中，第二电容C2是滤波电容，滤除电路中的交流信号。第七电阻R7是上拉电阻，将信号钳在高电平。第五电阻R5和第六电阻R6是第一MOS管Q1的分压电阻，第一MOS管的栅极-源极之间的电压与第六电阻R6的电压相等，当S2信号输入高电平时，第六电阻R6两端的电压小，即第一MOS管Q1的栅极-源极电压小于第一MOS管Q1导通电压，第一MOS管Q1截止，此时信号FG由于上拉电阻R7的缘故，输出高电平。其中，输入S2信号为高电平时，第一MOS管Q1截止，FG输出高电平。

当S2信号输入低电平时，第六电阻R6两端的电压大，即第一MOS管Q1的栅极-源极电压大于第一MOS管Q1导通电压，第一MOS管Q1导通，此时信号FG输出低电平。其中，输入S2信号为低电平时，第一MOS管Q1导通，FG输出低电平。

第一二极管D1的作用是用于实现信号的双向导通，第一MOS管Q1只能实现信号单向传输S2→FG，第一MOS管Q1并联二极管后实现FG和S2信号的双向通信。当信号FG输入高电平时，此时二极管D1和MOS管Q1都截止，S2信号输出高电平。

当信号FG输入低电平时，此时二极管D1正向导通，3.3V、电阻R5与二极管形成回路，MOS管源极为低电平，S2信号输出低电平。

在图5所示的例子中，该双向通讯电路，实现单片机与信号机双向通信的功能。具体地，双向通讯电路中采用第一MOS管Q1进行信号隔离，将内部信号与外部信号隔离开，避免内、外信号互相影响。双向通讯电路中第一MOS管Q1与第一二极管D1并联，实现内、外部信号的双向通讯。

图6为本发明的电机控制器双向信号检测电路的一实施例的结构示意图。在如图6所示的例子中，需要设置单片机VSP口阈值，单片机模式转换电路中第一电阻R1、第二电阻R2的选值、以及VSP口阈值的设置，需要满足[R2/(R1+R2)]*VSP口阈值≥0.7V。

当电机外部输入的VSP值＜单片机VSP口阈值时，第一三极管P1的电压U_BE＜0.7V，第一三极管P1截止，S1信号输出高电平，S1信号传输到模拟开关芯片电路，第一开关SW1闭合，第二开关SW2断开，单片机FG端口工作，此时，单片机的VSP口以及单片机的FG端口处于工作模式。

当电机外部输入的VSP值＞单片机VSP口阈值时，第一三极管P1导通，S1信号输出低电平，S1信号传输到模拟开关芯片电路，单片机烧录口第二开关SW2闭合，单片机进入信号传输模式。

单片机与信号机之间的通讯是通过传输一段高、低电平的波形完成的。本发明的方案中，检测电路就是检测输入信号高、低电平的变化，从而输出与检测信号高、低电平的变化一致的波形，进而实现信号的传输。信号传输模式下，信号机读取信号时，单片机信号口输出一段高、低电平的波形通过S2信号的端口传输到双向通讯电路。

当S2信号的端口输出高电平时，第一MOS管Q1的栅-源电压Ugs＜启动电压，第一MOS管Q1截止，电机外部的FG端口输出高电平。单片机信号通过S2信号的端口输出低电平时，第一MOS管Q1的栅-源电压Ugs＞启动电压，第一MOS管Q1导通，电机外部的FG端口输出低电平。本发明的方案提供的检测电路，能够实现单片机输出的信号与电机外部的FG端口输入的信号保持一致。双向通讯电路通过第一MOS管Q1的截止、导通，从而保证电机外部的FG信号的电平与S2信号的电平一致，并且高电平与低电平波形长度由第一MOS管Q1的截止时间、导通时间决定。

信号传输模式下，信号机发送信号时，信号机通过电机外部的FG端口传输高、低电平的波形信号，电机外部的FG端口输入高电平，都MOS管Q1截止，S2信号输出高电平。电机外部的FG端口输入低电平时，第一二极管D1导通，S2信号输出低电平。本发明的检测电路，能够实现电机外部的FG端口输出的FG信号与单片机输入的信号保持一致。

本发明的方案设计的检测电路，通过检测输入信号，判断输入信号的类型，进而输出与输入信号一致的信号。S2信号的端口连接至单片机，电机外部的FG端口连接至信号机(如计算机)。本发明的方案，能够实现实现S2信号与电机外部的FG信号两者之间的信号保持一致，进而实现单片机与信号机之间传输信号的完整性与一致性，实现两者之间的双向信号通讯。

由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过将电机控制器的FG端口和VSP端口通过导线引至电机外部，在电机内部设置单片机的工作模式选择电路和通讯电路，形成电机控制器双向信号检测电路，以通过电机外部的VSP端口和单片机的工作模式选择电路选择单片机处于正常工作模式还是处于信号传输模式，在单片机处于信号传输模式的情况下通过通讯电路，实现单片机通过电机外部的FG端口与信号机之间的通讯，适用于有发送和接收功能集成一体化信号口的单片机，能够提高电机端口的利用率，有效地实现电机控制器间接通讯。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的一种电机控制器的控制方法，如图7所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述电机控制器的控制器端口，被通过导线延长至所述电机的外部，以形成所述电机外部的电机端口。所述控制器端口，包括：VSP端口和FG端口。VSP端口切换单片机的工作模式，FG端口实现单片机与烧录机的双向通讯。所述控制器端口，还包括：VDC端口、GND端口、VCC端口，VCC端口提供单片机的工作电压。也就是说，所述电机控制的VDC端口、GND端口、VCC端口、VSP端口和FG端口，被通过导线延长至所述电机的外部，以形成所述电机外部的电机端口。

具体地，电机控制器拥有5个端口，5个端口通过导线延长至电机外部，5个端口依次为VDC端口(即直流电压端口)、GND端口(即接地端口)、VCC端口(即电源端口)、VSP端口(即速度控制端口)、FG端口(即反馈信号输出端口)。利用4个端口GND端口、VCC端口、VSP端口、FG端口来实现单片机与信号机的双向通讯。VSP端口实现单片机模式转换的功能，FG端口实现单片机与信号机双向通讯的功能。

所述电机控制器的控制方法，包括：步骤S110至步骤S130。

在步骤S110处，根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式。所述单片机的当前模式，包括：所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，或所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

在一些实施方式中，步骤S110中根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式，包括以下任一种模式确定情形：

第一种模式确定情形：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值(如单片机VSP口阈值)，则所述单片机处于正常工作状态时的工作模式。

第二种模式确定情形：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值(如单片机VSP口阈值)，则所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

具体地，需要设置单片机VSP口阈值，单片机模式转换电路中第一电阻R1、第二电阻R2的选值、以及VSP口阈值的设置，需要满足[R2/(R1+R2)]*VSP口阈值≥0.7V。第一电阻R1、第一电阻R2是VSP的分压电阻，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压等同于第二电阻R2的电压，两个分压电阻用于控制第一三极管P1的导通与截止。只有当VSP大于设定阈值(设定阈值根据VSP值以及两分压电阻值选取)时，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压大于第一三极管P1的导通电压，第一三极管P1导通。当VSP小于设定阈值时，第一三极管P1的基极-发射极之间的电压小于第一三极管P1的导通电压，第一三极管P1的截止。第三电阻R3是第一三极管P1的的集电极的负载电阻。第四电阻R4是限流电阻，避免电流过大。第一电容C1是滤波电容，滤除电路中的交流信号。

在步骤S120处，确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号。

在一些实施方式中，步骤S120中确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，包括以下任一种信号确定情形：

第一种信号确定情形：若所述当前模式为所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，则确定所述单片机的单片机FG端口接通，且确定所述单片机的单片机信号口关断，以使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号。

第二种信号确定情形：若所述当前模式为所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式，则确定所述单片机的单片机FG端口关断，且确定所述单片机的单片机信号口接通，以使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

具体地，模拟开关芯片电路，主要运用模拟开关芯片。模拟开关芯片电路由第一至第二开关SW1-SW2、第一非门NOT1组成。该电路主要是实现单片机的信号口以及FG端口的交替工作。第一开关SW1和第二开关SW2区分单片机的工作模式。两个开关定义为高电平闭合。第一开关SW1闭合，则为正常工作模式。第二开关SW2闭合，则为信号传输模式。

在单片机模式转换电路中采用三极管(如第一三极管P1)共射电路、以及模拟芯片开关电路相互配合，实现单片机双模式相互转换(工作模式与传输模式转换)。当VSP大于设定阈值时，第一三极管P1导通，S1信号输出低电平，此时第一开关SW1为低电平，第二开关SW2为高电平，第二开关SW2闭合，单片机进行信号传输。当VSP小于设定阈值时，第一三极管P1截止，S1信号输出高电平，此时第一开关SW1为高电平，第二开关SW2为低电平，第一开关SW1闭合，单片机为正常工作模式。

在步骤S130处，使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，即使所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，以实现所述单片机与所述信号机之间的信号传输。其中，所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，如S2信号。

具体地，电机控制器双向信号检测电路，包含：单片机模式转换电路、模拟开关芯片电路、以及双向通讯电路。单片机VSP端口通过设置阈值切换单片机的工作模式以及信号传输模式。模拟开关芯片电路设置开关高电平闭合以此切换单片机FG端口以及信号口的工作。双向通讯电路实现单线双向通讯。

由此，通过检测信号传输电路中信号的变化，来实现电机控制器与信号机的双向通讯，适用于有发送和接收功能集成一体化信号口的单片机，能够解决电机控制器单线双向通讯的问题，有效地在原电机端口的基础上实现单线双向通讯，提高电机端口的利用率；能够解决电机控制器间接通讯的问题，有效地实现电机控制器间接通讯，避免电机的拆解，降低电机控制器损伤的概率。能够解决电机控制器单片机信号口一体化通讯的问题，有效地简化内置电机控制器信号传输的环节，降低电机控制器信号传输的复杂度。

在一些实施方式中，步骤S130中使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，包括以下任一种通讯情形：

第一种通讯情形：在所述单片机信号为高电平的情况下，使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出高电平，与所述单片机信号一致。

第二种通讯情形：在所述单片机信号为低电平的情况下，使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出低电平，与所述单片机信号一致。

具体地，第二电容C2是滤波电容，滤除电路中的交流信号。第七电阻R7是上拉电阻，将信号钳在高电平。第五电阻R5和第六电阻R6是第一MOS管Q1的分压电阻，第一MOS管的栅极-源极之间的电压与第六电阻R6的电压相等，当S2信号输入高电平时，第六电阻R6两端的电压小，即第一MOS管Q1的栅极-源极电压小于第一MOS管Q1导通电压，第一MOS管Q1截止，此时信号FG由于上拉电阻R7的缘故，输出高电平。其中，输入S2信号为高电平时，第一MOS管Q1截止，FG输出高电平。当S2信号输入低电平时，第六电阻R6两端的电压大，即第一MOS管Q1的栅极-源极电压大于第一MOS管Q1导通电压，第一MOS管Q1导通，此时信号FG输出低电平。其中，输入S2信号为低电平时，第一MOS管Q1导通，FG输出低电平。

第三种通讯情形：在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为高电平的情况下，使所述单片机信号的传输端输出高电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致。

第四种通讯情形：在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为低电平的情况下，使所述单片机信号的传输端输出低电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致。

具体地，第一二极管D1的作用是用于实现信号的双向导通，第一MOS管Q1只能实现信号单向传输S2→FG，第一MOS管Q1并联二极管后实现FG和S2信号的双向通信。当信号FG输入高电平时，此时二极管D1和MOS管Q1都截止，S2信号输出高电平。当信号FG输入低电平时，此时二极管D1正向导通，3.3V、电阻R5与二极管形成回路，MOS管源极为低电平，S2信号输出低电平。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述电机的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过将电机控制器的FG端口和VSP端口通过导线引至电机外部，在电机内部设置单片机的工作模式选择电路和通讯电路，形成电机控制器双向信号检测电路，以通过电机外部的VSP端口和单片机的工作模式选择电路选择单片机处于正常工作模式还是处于信号传输模式，在单片机处于信号传输模式的情况下通过通讯电路，实现单片机通过电机外部的FG端口与信号机之间的通讯，有效地简化内置电机控制器信号传输的环节，降低电机控制器信号传输的复杂度。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种电机控制器的控制装置，其特征在于，所述电机控制器的控制器端口，被通过导线延长至所述电机的外部；所述控制器端口，包括：VSP端口和FG端口；

所述电机控制器的控制装置，包括：模式确定单元、信号确定单元和通讯单元；其中，

所述模式确定单元，被配置为根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式，包括：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值，则所述单片机处于正常工作状态时的工作模式；若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值，则所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式；所述单片机的当前模式，包括：所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，或所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式；

所述信号确定单元，被配置为确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号；

所述通讯单元，被配置为使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，以实现所述单片机与所述信号机之间的信号传输；所述通讯单元，包括：第二开关管模块和二极管模块；其中，所述第二开关管模块的控制端，连接至所述单片机的单片机信号的传输端口；所述第二开关管模块的第一连接端，连接至所述二极管模块的阴极，还连接至所述电机外部的FG端口；所述第二开关管模块的第二连接端，连接至所述二极管模块的阳极；在所述单片机信号为高电平的情况下，所述第二开关管模块截止、所述二极管模块截止，以使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出高电平，与所述单片机信号一致；在所述单片机信号为低电平的情况下，所述第二开关管模块导通、所述二极管模块截止，以使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出低电平，与所述单片机信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为高电平的情况下，所述二极管模块截止、所述第二开关管模块截止，使所述单片机信号的传输端输出高电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为低电平的情况下，所述二极管模块导通、所述第二开关管模块截止，使所述单片机信号的传输端输出低电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致。

2.根据权利要求1所述的电机控制器的控制装置，其特征在于，所述模式确定单元，包括：第一开关管模块；自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，输入至所述第一开关管模块的控制端；

其中，

若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值，则所述第一开关管模块截止，所述单片机处于正常工作状态时的工作模式；

若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值，则所述第一开关管模块导通，所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式。

3.根据权利要求2所述的电机控制器的控制装置，其特征在于，所述第一开关管模块，包括：第一分压模块，第一开关管，负载模块，限流模块，以及第一滤波模块；其中，

自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，经所述第一分压模块后输入至所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第一连接端，经所述负载模块后接直流电源，并经所述限流模块后输出所述当前模式的控制信号；所述当前模式的控制信号，还经所述第一滤波模块后接地。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机控制器的控制装置，其特征在于，所述信号确定单元，确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，包括：

若所述当前模式为所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，则确定所述单片机的单片机FG端口接通，且确定所述单片机的单片机信号口关断，以使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号；

若所述当前模式为所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式，则确定所述单片机的单片机FG端口关断，且确定所述单片机的单片机信号口接通，以使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

5.根据权利要求4所述的电机控制器的控制装置，其特征在于，所述信号确定单元，包括：第一开关模块，第二开关模块，以及非门模块；其中，

所述第一开关模块，能够基于所述单片机的单片机FG端口的单片机FG信号、以及所述模式确定单元输出的所述当前模式的控制信号进行接通或关断，并在接通的情况下使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号；

所述第二开关模块，能够基于所述单片机的单片机信号端口的单片机信号、以及所述模式确定单元输出的所述当前模式的控制信号经所述非门模块取反后的取反信号进行接通或关断，并在接通的情况下使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

6.根据权利要求1所述的电机控制器的控制装置，其特征在于，所述第二开关管模块，包括：第二分压模块，第二开关管，上拉模块，以及第二滤波模块；所述二极管模块，包括：二极管；其中，

所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，经所述第二分压模块后连接至所述第二开关管的控制端，还经所述第二滤波模块后接地；所述第二开关管的第一连接端，经所述上拉模块后接直流电源，连接至所述电机外部的FG端口，还连接至所述二极管的阴极；所述第二开关管的第二连接端，连接至所述二极管的阳极，并经所述第二滤波模块后接地。

7.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的电机控制器的控制装置。

8.一种电机控制器的控制方法，其特征在于，所述电机控制器的控制器端口，被通过导线延长至所述电机的外部；所述控制器端口，包括：VSP端口和FG端口；

所述电机控制器的控制方法，包括：

根据自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值，确定所述电机控制器中单片机的当前模式，包括：若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值小于设定阈值，则所述单片机处于正常工作状态时的工作模式；若自所述电机外部的VSP端口输入的VSP值大于或等于设定阈值，则所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式；所述单片机的当前模式，包括：所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，或所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式；

确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号；

使所述单片机信号与信号机自所述电机外部的FG端口传输的FG信号一致，包括：在所述单片机信号为高电平的情况下，使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出高电平，与所述单片机信号一致；在所述单片机信号为低电平的情况下，使与所述信号机连接的所述电机外部的FG端口输出低电平，与所述单片机信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为高电平的情况下，使所述单片机信号的传输端输出高电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致；在信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号为低电平的情况下，使所述单片机信号的传输端输出低电平，与信号机自所述电机外部的FG端口输入的FG信号一致，以实现所述单片机与所述信号机之间的信号传输。

9.根据权利要求8所述的电机控制器的控制方法，其特征在于，确定所述单片机在所述当前模式下传输的单片机信号，包括：

若所述当前模式为所述单片机处于正常工作状态时的工作模式，则确定所述单片机的单片机FG端口接通，且确定所述单片机的单片机信号口关断，以使所述单片机工作于所述工作模式，使所述单片机在所述工作模式下传输的单片机信号为工作信号；

若所述当前模式为所述单片机处于信号传输状态时的信号传输模式，则确定所述单片机的单片机FG端口关断，且确定所述单片机的单片机信号口接通，以使所述单片机工作于所述信号传输模式，使所述单片机在所述信号传输模式下传输的单片机信号为信号传输信号。

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