CN113246180A - 一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电剪刀技术领域，具体为一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀及其控制方法，包括剪刀主体，在剪刀主体的前端设置有电剪刀头，在剪刀主体的内部设置有控制电剪刀头完成剪切动作的电路模块，在剪刀主体的外部设置有信号生成件；其中，电路模块包括驱动电剪刀头完成剪切动作的电剪刀驱动电路、对信号生成件生成的指令信号进行接收的信号接收电路、检测电剪刀驱动电路的剪切状态检测电路、对指令信号进行解读并通过剪切状态检测电路控制电剪刀驱动电路的任意口剪切控制电路；在频繁剪切直径相等的树枝时，便能够通过这种方式缩小电剪刀头的刀口大小，减少空剪所耗费的时间，提高了剪切效率。

Description

一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀及其控制方法

技术领域

本发明涉及电剪刀技术领域，具体为一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀及其控制方法。

背景技术

伴随着科技的不断进步发展，许多智能产品在结构上、功能上、以及使用方式上逐步以更为粘合群众的要求去设计出来，让不同要求的客户均能满足使用，目前，在电剪刀的邻域技术上，传统剪刀在使用中采用硬件传感器（霍尔）来感知刀口位置，在实际使用中受限于该传感器的布置摆放位置来决定剪刀刀口的大小，目前市面上主流的剪刀在使用中多按照大小口或者仅大口设计。如公告号CN 205124451所述的一种多档位电动剪刀，在实际使用中不管剪切多大的木头，刀片的开口与闭口行程均为固定，例如某剪刀刀口开口为仅有大口37mm的，在频繁剪切树枝直径约等于10mm时候，刀片每一次张闭行程都在37mm，但实际有效剪切部分仅为闭合末端的10MM，刀口闭合的前半段27MM不仅耗费电池电量而且也耗费实际使用中的剪切时间；因此，有必要设计出一种更具有粘合群众要求的电剪刀。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，包括剪刀主体，在剪刀主体的前端设置有电剪刀头，在剪刀主体的内部设置有控制电剪刀头完成剪切动作的电路模块，在剪刀主体的外部设置有信号生成件；其中，电路模块包括驱动电剪刀头完成剪切动作的电剪刀驱动电路、对信号生成件生成的指令信号进行接收的信号接收电路、检测电剪刀驱动电路的剪切状态检测电路、对指令信号进行解读并通过剪切状态检测电路控制电剪刀驱动电路的任意口剪切控制电路、以及为智能控制电剪刀提供相应电量的电源电路。

优选的，电剪刀头包括剪切结构和带动剪切结构完成剪切动作的三相直流电机。

优选的，任意口剪切控制电路采用型号为XMC1301或XMC1302的单片机U1。

优选的，剪切状态检测电路包括检测电剪刀头当前位置的刀头位置获取电路、判断电剪刀头剪切峰值的刀头峰值判断电路、判断电剪刀头初始位置的刀头始位判断电路。

优选的，刀头位置获取电路包括电阻R18、电阻R20、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R46、电容C9和电容C30，其中，电阻R46连接于电剪刀驱动电路的回路，电阻R18、电阻R20和电容C9组成电压采集电路，电阻R25、电阻R26、电阻R27和电容C30组成电流采集电路，电阻R46分别通过电压采集电路和电流采集电路连接到单片机U1的两个引脚。

优选的，刀头峰值判断电路包括有电阻R7、电阻R14和电容C6，两个电阻R7和电阻R14分压之后经电容C6的滤波后接到单片机U1的引脚。

优选的，刀头始位判断电路包括电阻R29、电阻R30、电阻R32、电阻R33、电阻R39、电阻R41、电容C40、电容C41和电容C42，三相直流电机的每一相分别连接电阻R29、电阻R30和电阻R32的一端，电阻R29、电阻R30和电阻R32的另一端分别经过电阻R41、电阻R33和电阻R39分压后，再分别经过电容C41、电容C42和电容C40的滤波后接到单片机U1的引脚。

优选的，剪切状态检测电路还包括控制电剪刀头稳定剪切的稳定剪切检测电路，稳定剪切检测电路包括电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24、电容C37、比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D，其中电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24和电容C37组成3个分压取样电路，分别与三相直流电机的每一相连接，再分别通过比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D与单片机U1的3个引脚连接。

优选的，在剪刀主体上还设置有产生当前剪切状态信息的剪切状态提示部件。

优选的，剪切状态提示部件包括蜂鸣器、显示屏、振动器或语音播放器中的一种或多种的结合。

优选的，信号生成件包括扳机、电位器旋钮、按键或通讯接收器。

优选的，信号生成件包括扳机，在扳机上设置有磁铁，信号接收电路设置有对应于磁铁的霍尔感应模块。

一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀的控制方法，应用于上述所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，包括如下步骤：

步骤1，烧录程序，在任意口剪切控制电路中，通过串口电路在单片机U1的程序储存器中烧录驱动指令程序、停止指令程序、位置生成程序和位置解除程序，所述各个程序模块都能由处理器加载并运行；

步骤2，设定初始位置参数和闭口位置参数，将电剪刀头处于闭口状态下的位置设定为闭口位置参数并储存在单片机U1的数据储存器中，闭口位置参数通过刀头峰值判断电路进行识别判断，将电剪刀头处于开口最大程度状态下的位置设定为初始位置参数并储存在单片机U1的数据储存器中，初始位置参数通过刀头始位判断电路进行识别判断；

步骤3，程序执行，当电路模块驱动时，单片机U1开始工作，信号接收电路监控信号生成件的状态，当操作信号生成件产生指令信号时，信号接收电路接收信号生成件产生的指令信号，并将该指令信号发送给单片机U1，单片机U1对令信号进行识别，获得刀口剪切指令、位置生成指令或位置解除指令；

步骤3.1，执行刀口剪切指令，单片机U1进入剪切模式，运行驱动指令程序和停止指令程序，单片机U1解读出刀口剪切指令产生的剪切程度，通过驱动指令程序根据剪切程度控制电剪刀驱动电路、刀头峰值判断电路和刀头始位判断电路，电剪刀驱动电路驱动电剪刀头产生动力完成相应的闭口动作或开口动作；驱动指令程序通过接收刀头峰值判断电路获取的电剪刀头的闭口位置参数，与步骤2储存的闭口位置参数进行匹配，当两者匹配成功，驱动指令程序将驱动电剪刀头转换为开口动作的方向；驱动指令程序通过接收刀头始位判断电路获取的电剪刀头的初始位置参数，与步骤2储存的初始位置参数进行匹配，当两者匹配成功，驱动指令程序将驱动电剪刀头转换为闭口动作的方向；停止指令程序根据剪切程度控制电剪刀驱动电路在对应位置处停止运行电剪刀头；

步骤3.2，执行位置生成指令，单片机U1进入位置生成模式，运行位置生成程序，位置生成程序控制刀头位置获取电路接收当前状态下的刀口位置信息，并对当前刀口位置信息进行设定，生成初始位置参数，往后执行刀口剪切指令时，刀头始位判断电路以位置生成指令生成的初始位置参数做为电剪刀头的开口初始位置；

步骤3.3，执行位置解除指令，单片机U1进入位置解除模式，运行位置解除程序，此时位置解除程序将位置生成指令生成的初始位置参数进行解除，往后执行刀口剪切指令时，刀头始位判断电路以数据储存器中储存的初始位置参数作为开口初始位置。

优选的，单片机U1通过对信号生成件生成的指令信号还解读有临时归位指令，当执行临时归位指令时，单片机U1进入临时归位模式，运行位置解除程序，位置生成指令生成的初始位置参数进行临时的解除，在临时归位模式下操作数据储存器中储存的初始位置参数作为开口初始位置。

优选的，单片机U1通过对信号生成件生成的指令信号还解读有智能剪切指令，当执行智能剪切指令时，单片机U1进入智能剪切模式，通过预先在单片机U1的数据储存器内设置便于操作的智能剪切动作参数，在智能剪切模式下，单片机U1运行位置解除程序，位置解除程序将位置生成指令生成的初始位置参数进行解除，然后运行驱动指令程序，驱动指令程序根据智能剪切动作参数控制电剪刀驱动电路驱动电剪刀头产生动力完成相应的智能剪切动作。

优选的，单片机U1通过对信号生成件生成的指令信号还解读有智能识别指令，当执行智能识别指令时，单片机U1进入智能识别模式，运行位置解除程序，位置生成指令生成的初始位置参数进行临时的解除，然后通过将之前位置生成模式设定的N次初始位置进行均值分析，再通过位置生成程序将均值分析的结果生成智能识别初始位置做为往后剪切动作的初始位置。

优选的，在单片机U1的程序储存器中还烧录状态解读程序，状态解读程序分别对单片机U1进入的剪切模式、位置生成模式、位置解除模式、临时归位模式、智能剪切模式、智能识别模式进行唯一识别，并通过剪切状态提示部件反应给使用者。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

使用者根据需求操作信号生成件，产生对应的指令信号被信号接收电路接收，然后通过任意口剪切控制电路对接收的指令信号进行解读，从而产生对应的指令信号，通过电剪刀驱动电路来驱动电剪刀头完成相应的剪切动作，剪切状态检测电路用于检测电剪刀头在工作中的剪切情况，将剪切情况及时反馈给任意口剪切控制电路进行处理，从而达到智能控制电剪刀头的作用，可以在任意时候根据使用中需要频繁剪切的树枝大小来定义剪刀刀口的大小，来实现电池电量的最大化使用以及节省刀口空剪的时间；在频繁剪切直径相等的树枝时，便能够通过这种方式缩小电剪刀头的刀口大小，减少空剪所耗费的时间，提高了剪切效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电路模块连接示意图；

图3是本发明中剪切状态检测电路的电路模块示意图；

图4是本发明中单片机U1烧录的程序模块示意图；

图5是本发明中信号生成件产生的指令信号框图；

图6是本发明的程序框图；

图7是本发明中电剪刀驱动电路的电路结构示意图；

图8是本发明中任意口剪切控制电路的电路结构示意图；

图9是本发明中信号接收电路的电路结构示意图；

图10是本发明中刀头位置获取电路的电路结构示意图；

图11是本发明中剪切状态提示部件的电路结构示意图；

图12是本发明中电源电路的电路结构示意图；

图13是本发明中刀头峰值判断电路的电路结构示意图；

图14是本发明中刀头始位判断电路的电路结构示意图；

图15是本发明中稳定剪切检测电路的电路结构示意图。

图中的附图标记及名称如下：

1--任意口剪切控制电路、2--电剪刀驱动电路、3--剪切状态提示部件、4--信号接收电路、5--剪切状态检测电路、6--电源电路、10--剪刀主体、20--电剪刀头、30--信号生成件、11--驱动指令程序、12--停止指令程序、13--位置生成程序、14--位置解除程序、15--状态解读程序、51--刀头位置获取电路、52--刀头峰值判断电路、53--刀头始位判断电路、54--稳定剪切检测电路、a--位置解除指令、b--位置生成指令、c--刀口剪切指令、d--临时归位指令、e--智能剪切指令、f--智能识别指令。

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。

请参阅图1-3以及7-15所示，本发明实施例中，一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，包括剪刀主体10，在剪刀主体10的前端设置有电剪刀头20，在剪刀主体10的内部设置有控制电剪刀头20完成剪切动作的电路模块，在剪刀主体10的外部设置有信号生成件30；其中，电路模块包括驱动电剪刀头20完成剪切动作的电剪刀驱动电路2、对信号生成件30生成的指令信号进行接收的信号接收电路4、检测电剪刀驱动电路2的剪切状态检测电路5、对指令信号进行解读并通过剪切状态检测电路5控制电剪刀驱动电路2的任意口剪切控制电路1、为智能控制电剪刀提供相应电量的电源电路6、以及产生当前剪切状态信息的剪切状态提示部件3。

在上述技术方案中，为了达到电剪刀头20具有可调节任意口的剪切作用，智能控制电剪刀在结构上通过设置剪刀主体10、电剪刀头20、电路模块和信号生成件30，其中：

电剪刀头20主要包括剪刀结构配合电驱动部件，电驱动部件可以是气缸或电机等动力部件，信号生成件30用于根据使用者的需求操作而产生对应的指令信号来控制电剪刀头20进行工作；

信号生成件30可以是扳机、电位器旋钮、按键、某一种通讯数据输入或者其它能够产生信号的器件，还可以是上述任意一种或多种的结合，其根据市场和设计的需求设计；例如信号生成件30为扳机，通过在扳机上设置磁铁，再在信号接收电路4上设置有对应于磁铁的霍尔感应模块，然后根据扣动扳机时磁铁与霍尔感应模块之间的感应距离所产生的霍尔感应信号的大小，与电剪刀头20的剪切刀口大小做正相关，并做等比例量化处理，在剪切模式下通过扣动扳机的行程来对应完成电剪刀头20的剪切动作；

在剪刀主体10上设置有产生当前剪切状态信息的剪切状态提示部件3；剪切状态提示部件3可以是蜂鸣器、显示屏、振动器或语音播放器中的一种或多种的结合；

电路模块采用电剪刀驱动电路2、信号接收电路4、剪切状态检测电路5、剪切状态提示部件3、任意口剪切控制电路1和电源电路6，电剪刀驱动电路2与电剪刀头20电连接，信号接收电路4与信号生成件30电连接，剪切状态检测电路5与电剪刀驱动电路2电连接，任意口剪切控制电路1分别与电剪刀驱动电路2、信号接收电路4和剪切状态检测电路5电连接，剪切状态提示部件3与任意口剪切控制电路1电连接；在实际应用当中，使用者根据需求操作信号生成件30，产生对应的指令信号被信号接收电路4接收，然后通过任意口剪切控制电路1对接收的指令信号进行解读，从而产生对应的指令信号，通过电剪刀驱动电路2来驱动电剪刀头20完成相应的剪切动作，剪切状态检测电路5用于检测电剪刀头20在工作中的剪切情况，将剪切情况及时反馈给任意口剪切控制电路1进行处理，从而达到智能控制电剪刀头20的作用，剪切状态提示部件3用于将当前电剪刀头20的工作情况反馈给使用者，电源电路6用于为智能控制电剪刀进行供电。

进一步的如图2-3以及7-15所示，剪切状态检测电路5包括检测电剪刀头20当前位置的刀头位置获取电路51、判断电剪刀头20剪切峰值的刀头峰值判断电路52、判断电剪刀头20初始位置的刀头始位判断电路53、以及控制电剪刀头20稳定剪切的稳定剪切检测电路54；任意口剪切控制电路1采用型号为XMC1301或XMC1302的单片机U1；在本优选方案中，刀头位置获取电路51根据任意口剪切控制电路1发出的指令来获取当前状态下电剪刀头20的位置，刀头峰值判断电路52用于判断电剪刀头20在闭口动作下的停止位置，刀头始位判断电路53用于判断电剪刀头20在开口动作下的停止位置，稳定剪切检测电路54用于监控电剪刀头20在运行过程中的剪切动作，对剪切动作进行微调，保证在运行过程中电剪刀头20的剪切动作能够处于均匀平稳的运行；单片机U1采用德国英飞凌科技公司的XMC1301-032，使用资源包括芯片IO口输入输出功能，ADC功能，TIM的PWM功能。

在上述技术方案中，主要围绕智能控制电剪刀在结构上配合原理上进行阐述，为了更进一步描述智能控制电剪刀在结构上所能实现任意口剪切原理，下面将围绕具体的结构部分以及电路部分来进一步地描述智能控制电剪刀；电剪刀头20采用三相直流电机作为动力驱动，信号生成件30采用带有磁铁的扳机来完成，通过设置电路模块，采用信号接收电路4对应于扳机上的磁铁，通过霍尔效应来感应驱动三相直流电机，使电剪刀头20能够根据扳机的扣动行程进行对应的剪切行程，其中，通过采用剪切状态检测电路5，使用5mr的取样电阻R46串联在电剪刀驱动电路2的回路上，获取电剪刀驱动电路2回路上的电流值，从而得到电剪刀头20的剪切负载情况，与信号接收电路4所采集的感应信号做正相关，使电剪刀头20的刀口能够实现任意位置停留，并且通过在任意口剪切控制电路1的单片机U1中装载计时功能，然后通过一种扣动扳机的方式配合计时功能，当这种扣动扳机的方式与计时功能设定的时间匹配上，便能够通过单片机U1设定当前刀口大小为之后的剪切刀口大小，再通过另一种扣动扳机的方式配合计时功能，当这种扣动扳机的方式与计时功能设定的时间匹配上，便能够通过单片机U1将剪切刀口大小重新复位到电剪刀头20最大开口时的剪切刀口大小；当出现特殊情况时，使用者想要控制电剪刀自动完成一系列的剪切动作，例如剪切厚度较高的枝干，经常需要通过多次剪切动作才能将枝干剪断，使用者需要重复扣动多次，为了达到扣动一次扳机便能够完成多次重复的剪切动作，通过预先在单片机U1内储存一能够重复剪切多次的剪切动作数据，然后通过又一种扣动扳机的方式配合及时功能，当这种扳机的方式与计时功能设定的时间匹配上，将产生该剪切动作数据的驱动指令，使单片机U1控制电剪刀驱动电路2配合剪切状态检测电路5来完成该重复剪切动作的剪切操作；在控制好一定开口行程的剪切动作后，如果临时遇到厚度较大的枝干，还可以通过设定临时恢复电剪刀头20到最大开口，来临时实现将厚度较大的枝干进行剪切；上述的一系列智能控制模式在生成后，通过剪切状态提示部件3将当前电剪刀头20运行的模式反馈给使用者，可以是通过蜂鸣器、显示屏或者震动等方式来反馈给使用者；通过这一设计，可以在任意时候根据使用中需要频繁剪切的树枝大小来定义剪刀刀口的大小，来实现电池电量的最大化使用以及节省刀口空剪的时间；在频繁剪切直径相等的树枝时，便能够通过这种方式缩小电剪刀头20的刀口大小，减少空剪所耗费的时间，提高了剪切效率；

通过设置刀头峰值判断电路52，通过两个电阻R7和电阻R14分压之后经电容C6的滤波后接到单片机U1的引脚，单片机U1配置比较器功能，检测该输入两个引脚的电压值，内部可知比较结果，并作出相应的动作；

通过设置刀头始位判断电路53在三相直流电机上并联电阻，通过分压取样可计算得出当前相的电压值，单片机U1通过ADC功能可获取任何时刻的三相电压值，通过比较不同的电压值可以知晓三相直流电机过零点，从而实现三相直流电机的稳定换相；

通过设置稳定剪切检测电路54，当三相直流电机转速过快时候，仅通过取样电流值，可能存在时序无法对应的时刻，故在三相直流电机上并联电阻，通过分压取样并通过型号为LM339的比较器，可以得到当前的三相直流电机位置值，单片机U1通过检测该3个引脚值，并根据三相直流电机转动时序可以实现三相直流电机高速情况下的持续稳定运行。

请参阅图4-6所示，本发明实施例中，一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀的控制方法，应用于上述所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，包括如下步骤：

步骤1，烧录程序，在任意口剪切控制电路1中，通过串口电路在单片机U1的程序储存器中烧录驱动指令程序11、停止指令程序12、位置生成程序13和位置解除程序14，所述各个程序模块都能由处理器加载并运行；

步骤2，设定初始位置参数和闭口位置参数，将电剪刀头20处于闭口状态下的位置设定为闭口位置参数并储存在单片机U1的数据储存器中，闭口位置参数通过刀头峰值判断电路52进行识别判断，将电剪刀头20处于开口最大程度状态下的位置设定为初始位置参数并储存在单片机U1的数据储存器中，初始位置参数通过刀头始位判断电路53进行识别判断；

步骤3，程序执行，当电路模块驱动时，单片机U1开始工作，信号接收电路4监控信号生成件30的状态，当操作信号生成件30产生指令信号时，信号接收电路4接收信号生成件30产生的指令信号，并将该指令信号发送给单片机U1，单片机U1对令信号进行识别，获得刀口剪切指令c、位置生成指令b或位置解除指令a；

步骤3.1，执行刀口剪切指令c，单片机U1进入剪切模式，运行驱动指令程序11和停止指令程序12，单片机U1解读出刀口剪切指令c产生的剪切程度，通过驱动指令程序11根据剪切程度控制电剪刀驱动电路2、刀头峰值判断电路52和刀头始位判断电路53，电剪刀驱动电路2驱动电剪刀头20产生动力完成相应的闭口动作或开口动作；驱动指令程序11通过接收刀头峰值判断电路52获取的电剪刀头20的闭口位置参数，与步骤2储存的闭口位置参数进行匹配，当两者匹配成功，驱动指令程序11将驱动电剪刀头20转换为开口动作的方向；驱动指令程序11通过接收刀头始位判断电路53获取的电剪刀头20的初始位置参数，与步骤2储存的初始位置参数进行匹配，当两者匹配成功，驱动指令程序11将驱动电剪刀头20转换为闭口动作的方向；停止指令程序12根据剪切程度控制电剪刀驱动电路2在对应位置处停止运行电剪刀头20；

步骤3.2，执行位置生成指令b，单片机U1进入位置生成模式，运行位置生成程序13，位置生成程序13控制刀头位置获取电路51接收当前状态下的刀口位置信息，并对当前刀口位置信息进行设定，生成初始位置参数，往后执行刀口剪切指令c时，刀头始位判断电路53以位置生成指令b生成的初始位置参数做为电剪刀头20的开口初始位置；

步骤3.3，执行位置解除指令a，单片机U1进入位置解除模式，运行位置解除程序14，此时位置解除程序14将位置生成指令b生成的初始位置参数进行解除，往后执行刀口剪切指令c时，刀头始位判断电路53以数据储存器中储存的初始位置参数作为开口初始位置。

进一步的，单片机U1通过对信号生成件30生成的指令信号还解读有临时归位指令d，当执行临时归位指令d时，单片机U1进入临时归位模式，运行位置解除程序14，位置生成指令b生成的初始位置参数进行临时的解除，在临时归位模式下操作数据储存器中储存的初始位置参数作为开口初始位置。

进一步的，单片机U1通过对信号生成件30生成的指令信号还解读有智能剪切指令e，当执行智能剪切指令e时，单片机U1进入智能剪切模式，通过预先在单片机U1的数据储存器内设置便于操作的智能剪切动作参数，在智能剪切模式下，单片机U1运行位置解除程序14，位置解除程序14将位置生成指令b生成的初始位置参数进行解除，然后运行驱动指令程序11，驱动指令程序11根据智能剪切动作参数控制电剪刀驱动电路2驱动电剪刀头20产生动力完成相应的智能剪切动作。

进一步的，单片机U1通过对信号生成件30生成的指令信号还解读有智能识别指令f，当执行智能识别指令f时，单片机U1进入智能识别模式，运行位置解除程序14，位置生成指令b生成的初始位置参数进行临时的解除，然后通过将之前位置生成模式设定的N次初始位置进行均值分析，再通过位置生成程序13将均值分析的结果生成智能识别初始位置做为往后剪切动作的初始位置。

进一步的，在单片机U1的程序储存器中还烧录状态解读程序15，状态解读程序15分别对单片机U1进入的剪切模式、位置生成模式、位置解除模式、临时归位模式、智能剪切模式、智能识别模式进行唯一识别，并通过剪切状态提示部件3反应给使用者。

在上述技术方案中，为了达到电剪刀头20具有可调节任意口的剪切作用，智能控制电剪刀在程序上通过在单片机U1中装载驱动指令程序11、停止指令程序12、位置生成程序13、位置解除程序14和状态解读程序15，使用者通过操作信号生成件30来完成整个程序的运转，通过对信号生成件30进行不同的操作方式，可以是扳机的长按信号输入与停留时间组合、可以是扳机的某种组合信号输入（双击/3击等）、可以是外接电位器的触发信号、可以是外接按键的某种信号输入、还可以是某一种通信数据输入等；以上举例只是为了说明该任意刀口的大小控制可以有多种实现方式，并不局限于某一种特定的方式实现；

驱动指令程序11用于控制电剪刀驱动电路2来驱动电剪刀头20完成剪切动作，停止指令程序12用于接收剪切状态检测电路5检测到的电剪刀的剪切情况，以及时控制电剪刀驱动电路2停止电剪刀头20的运行，位置生成程序13和位置解除程序14分别用于生成对应开口大小的初始位置和解除对应开口大小的初始位置，其根据信号生成件30生成的位置生成指令b和位置解除指令a来发生，从而实现可控制任意刀口大小完成剪切动作的操作，状态解读程序15用于解读当前电剪刀头20的剪切状态，以及时反馈给使用者。

为了能够更清楚的说明上述技术手段，本申请将从如下实施例进行进一步说明：

【实施例】

在结构上，设置剪刀主体10，剪刀主体10上设置电剪刀头20，在电剪刀头20上采用三相直流电机作为动力驱动，在剪刀主体10上设置带有磁铁的扳机作为信号发生件，信号接收电路4采用霍尔感应模块与磁铁产生霍尔效应，在电剪刀主体10内设置电路模块，然后根据扣动扳机时磁铁与霍尔感应模块之间的感应距离所产生的霍尔感应信号的大小，与电剪刀头20的剪切刀口大小做正相关，并做等比例量化处理；

在程序应用上，程序默认状态下进入剪切模式，通过扣动扳机的位置不同生成不同剪切程度的刀口剪切指令c；通过扣动扳机在任意位置上停留一定时间生成对应位置的位置生成指令b；通过扣动扳机到低停留一定时间生成位置解除指令a；通过单位时间内扣动扳机的次数不同分别生成临时归位指令d、智能剪切指令e和智能识别指令f，然后通过单片机U1运行驱动指令程序11、停止指令程序12、位置生成程序13和位置解除程序14完成对应的剪切动作以及任意口的调节。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (17)

1.一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，包括剪刀主体，在剪刀主体的前端设置有电剪刀头，在剪刀主体的内部设置有控制电剪刀头完成剪切动作的电路模块，在剪刀主体的外部设置有信号生成件；其中，电路模块包括驱动电剪刀头完成剪切动作的电剪刀驱动电路、对信号生成件生成的指令信号进行接收的信号接收电路、检测电剪刀驱动电路的剪切状态检测电路、对指令信号进行解读并通过剪切状态检测电路控制电剪刀驱动电路的任意口剪切控制电路、以及为智能控制电剪刀提供相应电量的电源电路。

2.根据权利要求1所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，电剪刀头包括剪切结构和带动剪切结构完成剪切动作的三相直流电机。

3.根据权利要求2所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，任意口剪切控制电路采用型号为XMC1301或XMC1302的单片机U1。

4.根据权利要求3所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，剪切状态检测电路包括检测电剪刀头当前位置的刀头位置获取电路、判断电剪刀头剪切峰值的刀头峰值判断电路、判断电剪刀头初始位置的刀头始位判断电路。

5.根据权利要求4所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，刀头位置获取电路包括电阻R18、电阻R20、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R46、电容C9和电容C30，其中，电阻R46连接于电剪刀驱动电路的回路，电阻R18、电阻R20和电容C9组成电压采集电路，电阻R25、电阻R26、电阻R27和电容C30组成电流采集电路，电阻R46分别通过电压采集电路和电流采集电路连接到单片机U1的两个引脚。

6.根据权利要求4所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，刀头峰值判断电路包括有电阻R7、电阻R14和电容C6，两个电阻R7和电阻R14分压之后经电容C6的滤波后接到单片机U1的引脚。

7.根据权利要求4所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，刀头始位判断电路包括电阻R29、电阻R30、电阻R32、电阻R33、电阻R39、电阻R41、电容C40、电容C41和电容C42，三相直流电机的每一相分别连接电阻R29、电阻R30和电阻R32的一端，电阻R29、电阻R30和电阻R32的另一端分别经过电阻R41、电阻R33和电阻R39分压后，再分别经过电容C41、电容C42和电容C40的滤波后接到单片机U1的引脚。

8.根据权利要求3所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，剪切状态检测电路还包括控制电剪刀头稳定剪切的稳定剪切检测电路，稳定剪切检测电路包括电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24、电容C37、比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D，其中电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24和电容C37组成3个分压取样电路，分别与三相直流电机的每一相连接，再分别通过比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D与单片机U1的3个引脚连接。

9.根据权利要求1所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，在剪刀主体上还设置有产生当前剪切状态信息的剪切状态提示部件。

10.根据权利要求9所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，剪切状态提示部件包括蜂鸣器、显示屏、振动器或语音播放器中的一种或多种的结合。

11.根据权利要求1所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，信号生成件包括扳机、电位器旋钮、按键或通讯接收器。

12.根据权利要求11所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，信号生成件包括扳机，在扳机上设置有磁铁，信号接收电路设置有对应于磁铁的霍尔感应模块。

13.一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀的控制方法，应用于上述所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，烧录程序，在任意口剪切控制电路中，通过串口电路在单片机U1的程序储存器中烧录驱动指令程序、停止指令程序、位置生成程序和位置解除程序，所述各个程序模块都能由处理器加载并运行；

步骤2，设定初始位置参数和闭口位置参数，将电剪刀头处于闭口状态下的位置设定为闭口位置参数并储存在单片机U1的数据储存器中，闭口位置参数通过刀头峰值判断电路进行识别判断，将电剪刀头处于开口最大程度状态下的位置设定为初始位置参数并储存在单片机U1的数据储存器中，初始位置参数通过刀头始位判断电路进行识别判断；

步骤3，程序执行，当电路模块驱动时，单片机U1开始工作，信号接收电路监控信号生成件的状态，当操作信号生成件产生指令信号时，信号接收电路接收信号生成件产生的指令信号，并将该指令信号发送给单片机U1，单片机U1对令信号进行识别，获得刀口剪切指令、位置生成指令或位置解除指令；

步骤3.1，执行刀口剪切指令，单片机U1进入剪切模式，运行驱动指令程序和停止指令程序，单片机U1解读出刀口剪切指令产生的剪切程度，通过驱动指令程序根据剪切程度控制电剪刀驱动电路、刀头峰值判断电路和刀头始位判断电路，电剪刀驱动电路驱动电剪刀头产生动力完成相应的闭口动作或开口动作；驱动指令程序通过接收刀头峰值判断电路获取的电剪刀头的闭口位置参数，与步骤2储存的闭口位置参数进行匹配，当两者匹配成功，驱动指令程序将驱动电剪刀头转换为开口动作的方向；驱动指令程序通过接收刀头始位判断电路获取的电剪刀头的初始位置参数，与步骤2储存的初始位置参数进行匹配，当两者匹配成功，驱动指令程序将驱动电剪刀头转换为闭口动作的方向；停止指令程序根据剪切程度控制电剪刀驱动电路在对应位置处停止运行电剪刀头；

步骤3.2，执行位置生成指令，单片机U1进入位置生成模式，运行位置生成程序，位置生成程序控制刀头位置获取电路接收当前状态下的刀口位置信息，并对当前刀口位置信息进行设定，生成初始位置参数，往后执行刀口剪切指令时，刀头始位判断电路以位置生成指令生成的初始位置参数做为电剪刀头的开口初始位置；

步骤3.3，执行位置解除指令，单片机U1进入位置解除模式，运行位置解除程序，此时位置解除程序将位置生成指令生成的初始位置参数进行解除，往后执行刀口剪切指令时，刀头始位判断电路以数据储存器中储存的初始位置参数作为开口初始位置。

14.根据权利要求13所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀的控制方法，其特征在于，单片机U1通过对信号生成件生成的指令信号还解读有临时归位指令，当执行临时归位指令时，单片机U1进入临时归位模式，运行位置解除程序，位置生成指令生成的初始位置参数进行临时的解除，在临时归位模式下操作数据储存器中储存的初始位置参数作为开口初始位置。

15.根据权利要求14所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀的控制方法，其特征在于，单片机U1通过对信号生成件生成的指令信号还解读有智能剪切指令，当执行智能剪切指令时，单片机U1进入智能剪切模式，通过预先在单片机U1的数据储存器内设置便于操作的智能剪切动作参数，在智能剪切模式下，单片机U1运行位置解除程序，位置解除程序将位置生成指令生成的初始位置参数进行解除，然后运行驱动指令程序，驱动指令程序根据智能剪切动作参数控制电剪刀驱动电路驱动电剪刀头产生动力完成相应的智能剪切动作。

16.根据权利要求15所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀的控制方法，其特征在于，单片机U1通过对信号生成件生成的指令信号还解读有智能识别指令，当执行智能识别指令时，单片机U1进入智能识别模式，运行位置解除程序，位置生成指令生成的初始位置参数进行临时的解除，然后通过将之前位置生成模式设定的N次初始位置进行均值分析，再通过位置生成程序将均值分析的结果生成智能识别初始位置做为往后剪切动作的初始位置。

17.根据权利要求16所述的一种刀口大小任意设置的智能控制电剪刀的控制方法，其特征在于，在单片机U1的程序储存器中还烧录状态解读程序，状态解读程序分别对单片机U1进入的剪切模式、位置生成模式、位置解除模式、临时归位模式、智能剪切模式、智能识别模式进行唯一识别，并通过剪切状态提示部件反应给使用者。

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