CN115050173A - 一种用于电机控制的无线遥控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种能够调节电机运转状态的无线遥控装置，包括无线遥控器和电机，所述无线遥控器内设有发送模块，所述电机内设有接收模块；所述无线遥控器能够通过发送模块将控制信号传输到接收模块中，所述接收模块接收到控制信号后能够解读信号内容并同步控制调节电机的运转状态。所述无线遥控器能够辅助工作人员根据实际需求将电机对应的调节成不同的工作状态，无线遥控器不仅可以实时改变电机的运转方向，也能够改变电机的运转速度；本发明公开的无线遥控器相较于现有技术增加了更多的控制模式，防止了电机由于工作效率过高或不足而引起能源损耗不合理的问题，同时在功能上的进一步完善也提高了工作人员的用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及无线遥控技术领域，具体是一种用于电机控制的无线遥控装置。
背景技术
目前用于电机控制的遥控器一般只具有开关两种控制模式，这种遥控器无法辅助工作人员根据实际的工作需求来自由调节电机的运转状态，导致电机由于工作效率过高或不足而引起能源损耗不合理的问题；另外遥控器都是通过固定频率来传递比较简单的信号，这样的遥控器在实现的功能上就会比较单一，无法提供较好的用户体验，具有很大的改进空间。
如CN2265629Y公开了一种电机遥控装置，解决了极端天气下不宜手动控制电机的问题，利用遥控的方式控制电机的开关；
如CN202050378U公开了一种农用电机遥控装置，通过遥控的方式控制电机的开停，节省了人力；
但上述两个专利仍然停留在利用遥控装置控制电机开关的阶段，依然无法通过遥控器控制电机达到不同的的运转状态，功能上较为单一，无法解决电机由于工作效率过高或不足而引起能源损耗不合理的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于解决上述问题的无线遥控装置，为了使电机速度控制更平滑，将速度控制信号采用线性递增和递减，让电机进行正转和反转；同时通过一定的协议对电机控制传输更多的控制参数；另外对无线信号进行对码管理实现遥控器和被控对象一对一操作。
为了实现上述目的，本发明提出了一种用于电机控制的无线遥控装置，，包括无线遥控器和电机，所述无线遥控器内设有发送模块，所述电机内设有接收模块；所述无线遥控器能够通过发送模块将控制信号传输到接收模块中，所述接收模块接收到控制信号后能够解读信号内容并同步控制调节电机的运转状态。所述无线遥控器能够辅助工作人员根据实际需求将电机对应的调节成不同的工作状态，无线遥控器不仅可以实时改变电机的运转方向，也能够改变电机的运转速度；本发明公开的无线遥控器相较于现有技术增加了更多的控制模式，防止了电机由于工作效率过高或不足而引起能源损耗不合理的问题，同时在功能上的进一步完善也提高了工作人员的用户体验。
所述发送模块包括摇杆手柄、摇杆信号解析模块、发送信号模块；所述摇杆手柄内部设有磁铁，所述摇杆手柄运动时能够带动磁铁同步运动，所述摇杆手柄底部还设有检测器件，所述检测器件能够检测磁铁的位置信号，所述摇杆信号解析模块包括MCU微控制单元，所述MCU微控制单元能够将检测器件检测到的磁铁位置信号转换成控制信号，所述发送信号模块能够将控制信号通过MODBUS协议发送到接收模块。由于摇杆手柄运动时能够带动磁铁同步运动，所以检测器件检测到的磁铁的位置信号即是摇杆手柄的位置信号，磁铁作为中间媒介，优点在于不仅能够反映摇杆手柄的位置改变信号，同时能够更好的辅助检测器件检测，通电无线遥控手柄中磁场的改变能引起电压的改变，检测器件只需检测电压的改变即可得到摇杆手柄的位置变动信号；检测器件不仅能够检测磁铁的运动方向，同时可以检测磁铁的摆动幅度。
所述接收模块包括信号接收模块、信号解析模块、控制信号处理模块，所述信号接收模块能够接收发送模块发送的控制信号，所述信号解析模块能够将信号接收模块接收到的控制信号进行解析，并以PWM的形式输入至电机中并控制电机的运转状态，所述控制信号处理模块包括RC电路，所述RC电路能够将PWM信号通过低通滤波的方式转变为模拟信号，当PWM信号无法适用于电机时，所述模拟信号能够代替PWM信号输入至电机中并控制电机的运转状态。信号接收模块能够与发送模块相互配合保证控制信号的完整传输，信号解析模块将控制信号解析为PWM形式的信号，当PWM输出占空比为50％时，电机处于停机状态，当PWM输出占空比在50％基础上线性增加时，电机正转，当PWM输出占空比在50％基础上线性减小时，电机反转，以PWM输出占空比的线性该变量来控制电机达到不同的运转速度和运转方向，控制信号处理模块是在电机无法适用PWM信号时，将PWM信号利用RC电路转化成电机能够适用的模拟信号。
优选的，所述检测器件检测的磁铁的位置信号包括运动方向信号和摆动幅度信号。磁铁的运动方向和摆动幅度则代表摇杆手柄的运动方向和摇动角度，且当磁铁位置变动时，无线遥控器内部的磁场随之变化，通电后的无线遥控器内部电压也将随之改变，内部电压的改变量与磁铁的运动方向和摆动幅度有关，即无线遥控器内部的电压信号代表了磁铁和摇杆手柄的位置信号。
优选的，所述摇杆手柄采用单向摇杆。单向摇杆仅能沿一个方向上摇动，摇杆摇晃的方向即电机运转的方向，摇杆偏移的角度，即电机运转的速度。
优选的，所述摇杆手柄采用多向摇杆，所述多向摇杆能够360°摇动。
优选的，所述检测器件采用至少两个的霍尔传感器。一个用于检测摇杆的摆幅，一个用于检测摇杆的方向。
优选的，所述检测器件采用至少一个的磁检专用芯片，所述磁检专用芯片的型号采用molex的2SA-10或者MLX90393。
优选的，当摇杆手柄采用单向摇杆时，所述检测器件设置成两个的霍尔传感器。
优选的，当摇杆手柄采用多向摇杆时，所述检测器件设置成至少一个的磁检专用芯片。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
1.所述无线遥控器能够辅助工作人员根据实际需求将电机对应的调节成不同的工作状态，无线遥控器不仅可以实时改变电机的运转方向，也能够改变电机的运转速度；本发明公开的无线遥控器相较于现有技术增加了更多的控制模式，防止了电机由于工作效率过高或不足而引起能源损耗不合理的问题，同时在功能上的进一步完善也提高了工作人员的用户体验。
2.本发明中的磁铁作为摇杆手柄和检测器件的中间媒介，优点在于不仅能够反映摇杆手柄的位置改变信号，同时能够更好的辅助检测器件检测，通电无线遥控手柄中磁场的改变能引起电压的改变，检测器件只需检测电压的改变即可得到摇杆手柄的位置变动信号；检测器件不仅能够检测磁铁的运动方向，同时可以检测磁铁的摆动幅度。
3.当电机无法适应信号解析模块转换出的PWM信号，还有控制信号处理模块利用RC电路将PWM信号通过低通滤波的方式转变为电机可以接收的模拟信号。
4.单向摇杆通过两个低成本霍尔实现摇杆移动的方向和摇杆移动角度的大小的确定。
5.通过一定的协议将一个或者多个电机的信号通过一定的编码将电机控制信号传输。
6.通过对无线控制信号板对码形式来实现遥控器和控制设备一对一的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的一种用于电机控制的无线遥控装置及其工作流程示意图；
图2为本发明的RC电路示意图；
图3为本发明的磁铁以及检测器件的工作示意图；
图4为本发明的摇杆手柄以及检测器件的工作示意图。
其中，图中所示无线遥控器1、发送模块11、摇杆手柄111、摇杆信号解析模块112、发送信号模块113、电机2、接收模块21、信号接收模块211、信号解析模块212、控制信号处理模块213、磁铁3、检测器件4。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
如图1-4所示，本发明提出了一种用于电机控制的无线遥控装置，，包括无线遥控器1和电机2，所述无线遥控器1内设有发送模块11，所述电机2内设有接收模块21；所述无线遥控器1能够通过发送模块11将控制信号传输到接收模块21中，所述接收模块21接收到控制信号后能够解读信号内容并同步控制调节电机2的运转状态。所述无线遥控器1能够辅助工作人员根据实际需求将电机对应的调节成不同的工作状态，无线遥控器1不仅可以实时改变电机2的运转方向，也能够改变电机2的运转速度；本发明公开的无线遥控器1相较于现有技术增加了更多的控制模式，防止了电机由于工作效率过高或不足而引起能源损耗不合理的问题，同时在功能上的进一步完善也提高了工作人员的用户体验。
所述发送模块11包括摇杆手柄111、摇杆信号解析模块112、发送信号模块113；所述摇杆手柄111内部设有磁铁3，所述摇杆手柄111运动时能够带动磁铁3同步运动，所述摇杆手柄111底部还设有检测器件4，所述检测器件4能够检测磁铁3的位置信号，所述摇杆信号解析模块112包括MCU微控制单元，所述MCU微控制单元能够将检测器件4检测到的磁铁3位置信号转换成控制信号，所述发送信号模块113能够将控制信号通过MODBUS协议发送到接收模块21。由于摇杆手柄111运动时能够带动磁铁3同步运动，所以检测器件4检测到的磁铁3的位置信号即是摇杆手柄111的位置信号，磁铁3作为中间媒介，优点在于不仅能够反映摇杆手柄111的位置改变信号，同时能够更好的辅助检测器件4检测。检测器件4不仅能够检测磁铁3的运动方向，同时可以检测磁铁3的摆动幅度。所述检测器件4是通过磁铁3运动时无线遥控器1内部电压的改变量来检测并传递摇杆手柄111的位置信号。
当工作人员控制摇杆手柄111沿一定方向摇动一定角度，则摇杆手柄111也将同步带动磁铁3沿同一方向偏移相同的幅度，此时无线遥控器1内部的磁场发生变化，通电后的无线遥控器1内部电压也将随之发生改变，内部电压的改变量与磁铁3的运动方向和摆动幅度有关，即无线遥控器1内部的电压信号代表了磁铁3和摇杆手柄111的位置信号，检测器件4将该信号传递至MCU微控制单元中，MCU微控制单元将检测器件4检测到的信号转换成控制信号，并传输至发送信号模块113，最后由发送信号模块113将控制信号通过MODBUS协议发送到接收模块21中，完成信号的传输。
所述接收模块21包括信号接收模块211、信号解析模块212、控制信号处理模块213，所述信号接收模块211能够接收发送模块11发送的控制信号，所述信号解析模块212能够将信号接收模块211接收到的控制信号进行解析，并以PWM的形式输入至电机2中并控制电机2的运转状态，所述控制信号处理模块213包括RC电路，所述RC电路能够将PWM信号通过低通滤波的方式转变为模拟信号，当PWM信号无法适用于电机2时，所述模拟信号能够代替PWM信号输入至电机2中并控制电机2的运转状态。信号接收模块211能够与发送模块11相互配合保证控制信号的完整传输，信号解析模块212将控制信号解析为PWM形式的信号，当PWM输出占空比为50％时，电机2处于停机状态，当PWM输出占空比在50％基础上线性增加时，电机2正转，当PWM输出占空比在50％基础上线性减小时，电机2反转，以PWM输出占空比的线性该变量来控制电机2达到不同的运转速度和运转方向，控制信号处理模块213是在电机2无法适用PWM信号时，将PWM信号利用RC电路转化成电机2能够适用的模拟信号(如图2所示)。
当信号接收模块211接收到发送模块11发送的控制信号后，随之将其传递至信号解析模块212中，信号解析模块212将控制信号中包含的内容转换成PWM形式，当PWM输出占空比为50％时，电机2处于停机状态，当PWM输出占空比在50％基础上线性增加时，电机2正转同时转动速度也将线性改变，当PWM输出占空比在50％基础上线性减小时，电机2反转同时转动速度也将线性改变，而将其呈现在无线遥控器1中则表现为：将摇杆手柄111前推，表示电机2要正方向工作；将摇杆手柄111往后推，表示电机2要反方向工作；摇杆手柄111推的角度越大，那么电机2的速度越快。如果电机2适应PWM信号时，则直接采用PWM信号输入控制电机2，否则，控制信号处理模块213开始工作，如图2所示的RC电路将PWM信号通过低通滤波的方式转变为模拟信号，并以模拟信号输入控制电机2。
所述检测器件4检测的磁铁3的位置信号包括运动方向信号和摆动幅度信号。磁铁3的运动方向和摆动幅度则代表摇杆手柄111的运动方向和摇动角度，且当磁铁3位置变动时，无线遥控器1内部的磁场随之变化，通电后的无线遥控器1内部电压也将随之改变，内部电压的改变量与磁铁3的运动方向和摆动幅度有关，即无线遥控器1内部的电压信号代表了磁铁3和摇杆手柄111的位置信号。
所述摇杆手柄111采用单向摇杆。单向摇杆仅能沿一个方向上摇动，摇杆摇晃的方向即电机运转的方向，摇杆偏移的角度，即电机运转的速度。
所述摇杆手柄111采用多向摇杆，所述多向摇杆能够360°摇动。
所述检测器件4采用两个的霍尔传感器。一个用于检测摇杆的摆幅，一个用于检测摇杆的方向。
所述检测器件4采用至少一个的磁检专用芯片，所述磁检专用芯片的型号采用molex的2SA-10或者MLX90393。
当摇杆手柄111采用单向摇杆时，所述检测器件4设置成至少两个的霍尔传感器。
若是单向摇杆，则如图3所示位于Z轴带有磁铁3的摇杆手柄111按X轴方向进行摇动，一个器件a(霍尔)用于检测摇杆手柄111的摆幅，一个器件b(霍尔)用于检测摇杆手柄111的方向。产生的信号如图4所示，器件1在摇杆手柄111复位时产生的电压最高。当摇杆手柄111往两个方向摇动时，其产生的信号线性减小。器件b产生的电压是在一个方向上增加或者减小。增加或者减少要看器件b摆放在器件a的左边还是右边。
当摇杆手柄111采用多向摇杆时，所述检测器件4设置成至少一个的磁检专用芯片。
若是多向摇杆，则如图3所示位于Z轴带有磁铁3的摇杆手柄111按X，Y轴方向进行360°摇动，器件a(磁检测专用芯片)用于检测摇杆手柄111的在X,Y轴的摆幅。不用器件b参数工作。
本发明的一种用于电机控制的无线遥控装置，对于刚开始采用无线遥控器或者更换遥控器时，首先对遥控器进行配对处理，当配对完成后才能用遥控器控制控制系统；配对成功后，当工作人员控制摇杆手柄111沿一定方向摇动一定角度，则摇杆手柄111也将同步带动磁铁3沿同一方向偏移相同的幅度，此时无线遥控器1内部的磁场发生变化，通电后的无线遥控器1内部电压也将随之发生改变，内部电压的改变量与磁铁3的运动方向和摆动幅度有关，即无线遥控器1内部的电压信号代表了磁铁3和摇杆手柄111的位置信号，检测器件4将该信号传递至MCU微控制单元中，MCU微控制单元将检测器件4检测到的信号转换成控制信号，并传输至发送信号模块113，最后由发送信号模块113将控制信号通过MODBUS协议发送到接收模块21中，完成信号的传输。当信号接收模块211接收到发送模块11发送的控制信号后，随之将其传递至信号解析模块212中，信号解析模块212将控制信号中包含的内容转换成PWM形式，当PWM输出占空比为50％时，电机2处于停机状态，当PWM输出占空比在50％基础上线性增加时，电机2正转同时转动速度也将线性改变，当PWM输出占空比在50％基础上线性减小时，电机2反转同时转动速度也将线性改变，而将其呈现在无线遥控器1中则表现为：将摇杆手柄111前推，表示电机2要正方向工作；将摇杆手柄111往后推，表示电机2要反方向工作；摇杆手柄111推的角度越大，那么电机2的速度越快。如果电机2适应PWM信号时，则直接采用PWM信号输入控制电机2，否则，控制信号处理模块213开始工作，RC电路将PWM信号通过低通滤波的方式转变为模拟信号，并以模拟信号输入控制电机2。
此外，术语“正”、“反”、“前”、“后”、“左”、“右”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种用于电机控制的无线遥控装置，其特征在于，包括无线遥控器(1)和电机(2)，所述无线遥控器(1)内设有发送模块(11)，所述电机(2)内设有接收模块(21)；
所述发送模块(11)包括摇杆手柄(111)、摇杆信号解析模块(112)、发送信号模块(113)；所述摇杆手柄(111)内部设有磁铁(3)，所述摇杆手柄(111)运动时能够带动磁铁(3)同步运动，所述摇杆手柄(111)底部还设有检测器件(4)，所述检测器件(4)能够检测磁铁(3)的位置信号，所述摇杆信号解析模块(112)包括MCU微控制单元，所述MCU微控制单元能够将检测器件(4)检测到的位置信号转换成控制信号，所述发送信号模块(113)能够将控制信号通过MODBUS协议发送到接收模块(21)；
所述接收模块(21)包括信号接收模块(211)、信号解析模块(212)、控制信号处理模块(213)，所述信号接收模块(211)能够接收发送信号模块(113)发送的控制信号，所述信号解析模块(212)能够将信号接收模块(211)接收到的控制信号进行解析，并以PWM的形式输入至电机(2)中并控制电机(2)的运转状态，所述控制信号处理模块(213)包括RC电路，所述RC电路能够将PWM信号通过低通滤波的方式转变为模拟信号，当PWM信号无法适用于电机(2)时，所述模拟信号能够代替PWM信号输入至电机(2)中并控制电机(2)的运转状态。
2.根据权利要求1所述的一种用于电机控制的无线遥控装置，其特征在于，所述检测器件(4)检测的磁铁(3)的位置信号包括运动方向信号和摆动幅度信号；并根据运动方向信号和摆动幅度信号检测出无线遥控装置的设定速度值。
3.根据权利要求1所述的一种用于电机控制的无线遥控装置，其特征在于，所述摇杆手柄(111)采用单向摇杆。
4.根据权利要求1所述的一种用于电机控制的无线遥控装置，其特征在于，所述摇杆手柄(111)采用多向摇杆，所述多向摇杆能够360°摇动。
5.根据权利要求1所述的一种用于电机控制的无线遥控装置，其特征在于，所述检测器件(4)采用两个的霍尔传感器，一个霍尔传感器位于磁铁正下方，另外一个霍尔传感器在摇杆移动方向的另外一个位置。
6.根据权利要求1所述的一种用于电机控制的无，线遥控装置，其特征在于，所述检测器件(4)采用至少一个的磁检专用芯片，所述磁检专用芯片的型号采用molex的2SA-10或者MLX90393。
7.根据权利要求3或5所述的一种用于电机控制的无线遥控装置，其特征在于，当摇杆手柄(111)采用单向摇杆时，所述检测器件(4)设置成两个的霍尔传感器。
8.根据权利要求4或6所述的一种用于电机控制的无线遥控装置，其特征在于，当摇杆手柄(111)采用多向摇杆时，所述检测器件(4)设置成至少一个的磁检专用芯片。
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