CN200953092Y - 用于被控对象升降控制的直流电机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，通过电机驱动一卷轴正反转以控制被控对象升降，包括：检测元件，设于电机内，检测电机转动以发出计数脉冲；单片机，接收外部的上升、下降指令以发出相应的电机正转、反转驱动信号，以及对所述计数脉冲作加法或者减法运算，产生与被控对象位置值相对应的脉冲计数值，并在所述脉冲计数值达到被控对象的上限位点或下限位点所对应的临界脉冲计数值时发出停止信号；驱动电路，连接在所述单片机和电机之间，接收单片机的驱动信号以控制电机运转；存储器，与所述单片机连接，存储当前脉冲计数值和临界脉冲计数值。本电机控制系统可自由设定被控对象的升降限位点，且解决卷绕绳子磨损更换的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机控制系统，尤其涉及一种用于被控对象升降控制的直流电机控制系统。
背景技术
在被控对象上下升降控制中，通常使用小电机驱动被控对象卷轴转动来达到升降被控对象的目的。对电机的控制有上升、下降、停止三种状态，通过三个操作的配合，可使被控对象停在需要的位置。
目前市场上应用于被控对象为室内窗帘的上下升降控制所使用的通常是直流小电机，为进一步简化使用操作，自行设定了窗帘的最高位和最低位，令使用者按下上升就可使窗帘自行停止于最高位，或者按下下降就可使窗帘自行停止于最低位。其原理是：电机转动后如要设定最高点的定位，必须通过窗帘上绳子卷绕一直到极限长度所产生的阻力，使电机电流增大，电机进行过载保护停止转动，才能完成设定；最低定位的设定则是在电机上设置一个机械定位装置，其原理也是让电机受阻力后停止工作。以上这两种的定位要求所使用的卷绕绳子具有很高的抗拉力和抗磨损力。在实际运用中，卷绕绳子需要经常更换，且更换工作一定要专业的人员才能操作，给消费者带来不便。这样的定位工作原理对于电机本身的使用寿命也有影响。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于升降控制的直流电机控制系统，通过事先设定上下限位实现电机于指定位置自行停止，限位点可以自由设定，不再限于最高位和最低位，且解决了卷绕绳子磨损更换的问题。
本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，通过电机驱动一卷轴正反转以控制被控对象升降，其包括：检测元件，设于电机内，检测电机转动以发出计数脉冲；单片机，接收外部的上升、下降指令以发出相应的电机正转、反转驱动信号，以及对所述计数脉冲作加法或者减法运算，产生与被控对象位置值相对应的脉冲计数值，并在所述脉冲计数值达到被控对象的上限位点或下限位点所对应的临界脉冲计数值时发出停止信号；驱动电路，连接在所述单片机和电机之间，接收单片机的驱动信号以控制电机运转；存储器，与所述单片机连接，存储当前脉冲计数值和临界脉冲计数值。
检测元件包括设于所述电机主轴上的磁环和设于磁环一侧的霍尔元件。
该直流电机控制系统，还包括操作模块，连接于所述单片机，被操作以发出输入单片机的上升、下降指令。操作模块可由手动开关构成，或者由遥控操作模块构成，遥控操作模块包括一遥控发射器和一连接于所述单片机的遥控接收器。遥控操作模块可为红外线遥控操作模块或者无线电遥控操作模块。
该直流电机控制系统，还可包括限位点设定装置，该设定装置由连接于所述单片机的手动键盘构成，用以设定或者删除控制系统的限位点。
该直流电机控制系统，还可包括一多路分配器，其输入端连接操作模块，其输出端连接多个单片机，以实现多个电机的群控；一调压调速器，与每个电机的驱动电路连接，以单独调节每个电机的转速，使多个电机控制的被控对象升降协调一致。
本实用新型与现有技术相比，不会对被控对象的卷绕绳子和驱动电机造成损坏，解决了绳子磨损更换的问题，避免了用户的不便，而且，上下限位点的设定是随意的，并不限于极限的最高位和最低位，因而具有十分突出的优点。
附图说明
以下结合附图和具体实施例说明本实用新型的特征和优点，其中：
图1是本实用新型用于被控对象升降控制的直流电机控制系统一个实施例的结构框图；
图2是本实用新型用于被控对象升降控制的直流电机控制系统另一个实施例的结构框图；
图3是本实用新型用于被控对象升降控制的直流电机控制系统一个实施例的电原理图。
具体实施方式
图1是本实用新型用于被控对象升降控制的直流电机控制系统一个实施例的结构框图。请参阅图1所示，本发明的电机控制系统包括：检测元件、单片机10、驱动电路12、存储器13、操作模块14、手动键盘15和电源16。以下详细说明其结构和工作原理，以下说明中被控对象以窗帘为例：
单片机10接收外部的上升、下降指令S1、S2以发出相应的电机正转、反转驱动信号，该指令由操作模块14被操作时发出，在本实施例中，操作模块14可由一简单的手动开关构成，该手动开关连接到单片机10的输入端口。操作模块14也可由遥控操作模块构成，其包括一个遥控发射器和一个连接到单片机10的输入端口的遥控接收器，该遥控发射器和接收器可采用常用的红外遥控或者无线遥控。
驱动电路12连接在单片机10和电机2之间，接收单片机10的驱动信号以控制电机运转。
电机2运转后，通过检测元件11检测电机2的运转以发出计数脉冲。在本实施例中，检测元件由磁环和霍尔元件(图未示)构成，磁环设于电机2的主轴上，随着电机轴一起旋转，霍尔元件设于磁环一侧，当磁环极性因旋转而变化时，霍尔元件产生计数脉冲P，该计数脉冲P被送到单片机10以实现智能控制。
单片机10对上述的计数脉冲P作加法或者减法运算，具体地说，当电机2顺时针转动(定义为正转)时，对计数脉冲P作加法运算，当电机2作逆时针转动(定义为反转)时，对计数脉冲P作减法运算，这样，就产生一系列脉冲计数值，这些计数值与电机2转动导致窗帘升降的位置值一一对应。在系统初次运行时，可将窗帘上升的上限位点、以及窗帘下降的下限位点所对应的临界脉冲计数值记录下来。在此后系统运行中，单片机10就可在脉冲计数值达到窗帘的上限位点或下限位点所对应的临界脉冲计数值时，发出停止信号，指示电机停止运转。
单片机运行中的一些数据，例如当前电机的脉冲计数值以及其他临时数据写入并保存在存储器13中，上述临界脉冲计数值也可储存在存储器13中，存储器13选择非易失性存储器，与单片机10连接，即使失电也能完好保存和恢复数据。
上述临界脉冲计数值并可根据使用需要进行修改或者删除，这些操作可通过连接于单片机10的作为限位点设定装置的手动键盘15来进行，单片机10接收手动键盘15的限位点设置指令S3和限位点删除指令S4，对存储器12进行相应的修改或者删除。
此外，利用本实用新型的直流电机控制系统结合多路分配器可以实现多电机的群控功能，图2是本实用新型用于被控对象升降控制的直流电机控制系统另一个实施例的结构框图。请参阅图2所示，该控制系统还包括一多路分配器17，连接在操作模块14与单片机之间，操作模块14的指令先进入多路分配器17，然后由多路分配器17发送给各个电机对应的单片机，实现多电机同时工作。
当多个电机同时工作时，会出现因为所带动窗帘的面积，重量以及距离远近的不同所造成的升降速度的不一致，为此本实施例中控制系统还可包括一调压调速器18，连接到驱动电路12，通过调节驱动电路12的输出电压来控制每个电机的升降速度，使多个电机工作速度一致。
图3示出本实用新型用于被控对象升降控制的直流电机控制系统一个实施例的电原理图。图中单片机10由AT89C2051芯片及外围电路组成，存储器13由FM24C04存储芯片构成，驱动电路12由V-MOS管驱动桥路组成，其输出供给电机MG1和电机内的霍尔元件；单片机10的输入端连接一手动开关或者一多路分配器的输入，也可连接一遥控操作模块的输入，该遥控操作模块的接收器由接收头CN6和通用解码芯片PT2272-L6S构成，通过与非门CD4011和二极管BAT54C驱动，输入单片机；调压调速器18中包含可调稳压芯片LM317，一可调电阻VR1，用以调节稳压芯片LM317的输出电压，调压调速器18的输出电压作为驱动电路12的V-MOS管驱动桥路的源电压。
上述电原理图中采用的元件信号、参数仅是用于说明本实用新型，并不限制本实用新型可以实施的范围。
Claims (8)
1.用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，通过电机驱动一卷轴正反转以控制被控对象升降，其特征在于，包括：
检测元件，设于电机内，检测电机转动以发出计数脉冲；
单片机，接收外部的上升、下降指令以发出相应的电机正转、反转驱动信号，以及对所述计数脉冲作加法或者减法运算，产生与被控对象位置值相对应的脉冲计数值，并在所述脉冲计数值达到被控对象的上限位点或下限位点所对应的临界脉冲计数值时发出停止信号；
驱动电路，连接在所述单片机和电机之间，接收单片机的驱动信号以控制电机运转；
存储器，与所述单片机连接，存储当前脉冲计数值和临界脉冲计数值。
2.如权利要求1所述的用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，其特征在于，所述检测元件包括设于所述电机主轴上的磁环和设于磁环一侧的霍尔元件。
3.如权利要求1所述的用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，其特征在于，还包括操作模块，连接于所述单片机，被操作以发出输入单片机的上升、下降指令。
4.如权利要求3所述的用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，其特征在于，所述操作模块由手动开关构成。
5.如权利要求3所述的用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，其特征在于，所述操作模块由遥控操作模块构成，其包括一遥控发射器和一连接于所述单片机的遥控接收器。
6.如权利要求5所述的用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，其特征在于，所述遥控操作模块为红外线遥控操作模块或者无线电遥控操作模块。
7.如权利要求1所述的用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，其特征在于，还包括限位点设定装置，所述设定装置由连接于所述单片机的手动键盘构成。
8.如权利要求3所述的用于被控对象升降控制的直流电机控制系统，其特征在于，还包括一多路分配器，连接在所述操作模块与单片机之间；一调压调速器，与所述驱动电路连接。
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Owner name: SHANGHAI QINGYING DAFENG SAVING BUILDING MATERIALS Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI QINGYING SUN-SHADING TECHNICAL DEVELOPMENT CO., LTD. Effective date: 20140730 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200092 HONGKOU, SHANGHAI TO: 224199 CHANGZHOU, JIANGSU PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140730 Address after: 224199 No. 188, Changzhou Road, Dafeng Development Zone, Jiangsu Province Patentee after: Shanghai Qingying Dafeng Saving Building Materials Technology Co., Ltd. Address before: 200092. 21 building, union building, No. 185 Kam Lung Road, Shanghai Patentee before: Shanghai Qingying Sunshade Technology Development |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070926 |
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