实用新型内容
本实用新型的目的在于,克服现有小型移动物体控制系统的开关量多通道输入输出存在的缺陷,而提供一种对微处理器的开关量信号端数量要求不高,电路相对简单的移动物体控制系统。所要解决的技术问题是以微处理器有限的开关量输入输出通道满足对移动物体控制系统多种控制方式和工作状态的需求。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的往复移动物体控制系统,包括微处理器、移动方式控制电路、移动行程控制电路、电源电路和马达驱动电路;所述微处理器具有矩阵式开关量信号输入输出端,所述微处理器的控制信号输出端连接到所述马达驱动电路的输入端,所述电源电路向所述微处理器、所述移动方式控制电路和所述移动行程控制电路提供信号电源,向所述马达驱动电路提供动力电源;
在所述移动方式控制电路中:
所述信号电源通过一个列支路降压电阻连接到所述微处理器的一个矩阵列信号端,所述一个矩阵列信号端通过一个列支路限流电阻连接到一个控制按钮的一端触点,构成一个列支路;
所有所述控制按钮的另一端触点并接后通过一个行支路电阻连接到所述微处理器的一个矩阵行信号端,构成一个行支路;
所述一个矩阵列信号端通过所述一个列支路限流电阻还连接到另一控制按钮的一端触点,所有所述另一控制按钮的另一端触点并接后通过另一行支路电阻连接到所述微处理器的另一矩阵行信号端,构成另一行支路;
所述列支路数小于或等于所述微处理器的所述矩阵列信号端数;
所述行支路数小于或等于所述微处理器的所述矩阵行信号端数。
本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。
前述的往复移动物体控制系统,在其中所述的移动方式控制电路中:
所述微处理器的所述一个矩阵列信号端通过一个列分支限流电阻连接到一个发光二极管的负极,构成一个列分支;
所有所述发光二极管的正极连接到所述微处理器的所述一个矩阵行信号端,构成一个行分支;
所述一个矩阵列信号端通过所述一个列分支限流电阻还连接到另一发光二极管的负极,所有所述另一发光二极管的正极连接到所述微处理器的所述另一矩阵行信号端,构成另一行分支;
所述列分支数小于或等于所述列支路数;
所述行分支数小于或等于所述行支路数。
前述的往复移动物体控制系统,在其中所述的移动行程控制电路中,信号电源通过一个限流电阻连接到所述微处理器的一个开关信号输入端,所述开关信号输入端通过行程开关触点对接地。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,本实用新型的移动物体控制系统至少具有下列优点:
1.本实用新型的往复移动物体控制系统由于在其移动方式控制电路中采用了矩阵式开关量信号输入输出电路,可以在微处理器有限的矩阵列信号端和矩阵行信号端连接多个开关量输入输出信号。一般而言,若所采用的微处理器具有m个矩阵列信号端和n个矩阵行信号端,则采用本实用新型技术方案的列支路和行支路电路,最多可输入m×n个开关量信号,采用本实用新型技术方案的列分支和行分支电路,最多可输出m×n个开关量信号,从而可以连接更多的控制按钮、指示灯等外部控制和显示元件,实现多种控制方式,大大扩充控制功能。
2.基于上述同样的原因,本实用新型在其移动方式控制电路中所采用的矩阵式开关量输入输出结构相对简单,接线整齐划一,便于元器件的排列和布线,也便于电路的生产、组装、调试以及故障排查。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概括,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以本实用新型的往复移动物体控制系统应用于按摩器的实施例并结合附图,对依据本实用新型提出的往复移动物体控制系统的结构、特征及其功效,详细说明如下。
如图1所示。本实用新型的往复移动物体控制系统应用于按摩器的实施例,由微处理器01、移动方式控制电路02、移动行程控制电路03、电源电路04和马达驱动电路05所组成。其中所采用的微处理器01为EM78P156ELO,其pin9和pin10作为矩阵行信号端,pin11、pin12和pin13作为矩阵列信号端。在其移动方式控制电路02中配备了5个控制按钮W1、W2、W3、W4和W5,相应地配备了5个发光二极管L1、L2、L3、L4和L5作为控制方式指示灯。
+5V信号电源通过一个列支路降压电阻R3连接到微处理器01的一个矩阵列信号端13,矩阵列信号端13通过一个列支路限流电阻R6连接到控制按钮W1的一端触点,构成一个列支路。列支路降压电阻R4、R5、微处理器01的矩阵列信号端12、11、列支路限流电阻R8、R10和控制按钮W2、W3的一端触点分别以同样的连接方式构成另外两个列支路。
控制按钮W1、W2、W3的另一端触点并接后通过一个行支路电阻R12连接到微处理器01的矩阵行信号端10,构成一个行支路;
矩阵列信号端13通过列支路限流电阻R6还连接到控制按钮W4的一端触点,矩阵列信号端12通过列支路限流电阻R8还连接到控制按钮W5的一端触点。控制按钮W4、W5的另一端触点并接后通过行支路电阻R13连接到微处理器01的矩阵行信号端9,构成另一行支路。
因为利用了微处理器01的3个信号端13、12和11作为矩阵列信号端,所以最多可以组成3个列支路;因为利用了微处理器01的2个信号端10和9作为矩阵列信号端,所以最多可以组成2个列支路。
微处理器01的矩阵列信号端13通过列分支限流电阻R7连接到发光二极管L1的负极,构成一个列分支;微处理器01的矩阵列信号端12、11、列分支限流电阻R9、R11和发光二极管L2、L3的负极分别以同样的连接方式构成另外两个列分支。
发光二极管L1、L2和L3的正极连接到微处理器01的矩阵行信号端10,构成一个行分支。
矩阵列信号端13通过列分支限流电阻R7还连接到发光二极管L4的负极;矩阵列信号端12通过列分支限流电阻R9还连接到发光二极管L5的负极,发光二极管L4和L5的正极连接到微处理器01的矩阵行信号端9,构成另一行分支。
因为本移动方式控制电路02设有三个列支路和二个行支路,所以最多可以组成三个列分支和二个行分支。
在移动行程控制电路03中:
+5V信号电源通过限流电阻R14连接到微处理器01的开关信号输入端8,开关信号输入端8通过二对并联的行程开关触点30a、29c和30b、29b接地,构成顶端限位保护和上部位置信号支路;
+5V信号电源通过限流电阻R15连接到微处理器01的开关信号输入端7,开关信号输入端7通过一对行程开关触点30c、29b接地,构成中上部位置信号支路;
+5V信号电源通过限流电阻R16连接到微处理器01的开关信号输入端6,开关信号输入端6通过一对行程开关触点30d、29b接地,构成中下部位置信号支路;
+5V信号电源通过限流电阻R17连接到微处理器01的开关信号输入端2,开关信号输入端2通过二对并联的行程开关触点30e、29b和30f、29a接地,构成下部位置信号和底端限位保护支路。
马达驱动电路05采用二只功率三极管Q1和Q2,其基极分别通过基极电阻R18和R19连接到微处理器01的控制信号输出端17和18,其集电极分别经继电器JD1和JD2连接到+12V动力电源,其发射极接地。继电器JD1和JD2的常开静触点和常闭静触点分别连接到+12V动力电源和地,其动触点分别连接到驱动电动机M的两端。微处理器01控制功率三极管Q1和Q2的导通与截止,继而确定继电器JD1和JD2的触点的闭合与断开,从而确定驱动电动机M的连接电源的极性,最终确定驱动电动机M的正反转或静止。
电源电路04的输入取自12V直流电源(如使用市电电源可另行配置交流电源适配器),经熔断器F后直接向马达驱动电路05提供+12V动力电源,再经稳压模块U(采用L7805)向微处理器01、移动方式控制电路02和移动行程控制电路03提供+5V信号电源,电源负极接地。
本实施例采用上述往复移动物体控制电路控制按摩器的往复移动,该按摩器的结构如图2和图3所示。按摩器的行走部分由本体21和导轨板31组成,本体21上安装有驱动电动机23(即马达驱动电路05中的驱动电动机M)和驱动齿轮组,导轨板31上设有齿条28,驱动齿轮组中的相应齿轮与齿条28啮合。在本体21一侧的上部、中部和下部分别设有行程开关的动触点29c、29b和29a,在导轨板31对应侧的顶端、上部、中上部、中下部、下部和底端分别设有行程开关的静触点30a、30b、30c、30d、30e和30f。
在使用本实施例的按摩器进行按摩时,首先将按摩器的行走部分置于被按摩部位,例如背部,接通电源,按下按钮W4,发光二极管L4亮,表示控制电路启动工作,此时按摩器行走部分的本体21处于导轨板31下部的初始位置。
按下按钮W1,发光二极管L1亮,选择移动行程为在上部与下部之间循环反复,此时控制程序选定微处理器01与行程开关触点对30b-29b连接的开关信号输入端8和与行程开关触点对30e-29b连接的开关信号输入端2获得的位置信号为返回信号,控制按摩器的行走部分从肩部到腰部来回行走按摩。
按下按钮W2,发光二极管L2亮,选择移动行程为在上部与中下部之间循环反复,此时控制程序选定微处理器01与行程开关触点对30b-29b连接的开关信号输入端8和与行程开关触点对30d-29b连接的开关信号输入端6获得的位置信号为返回信号,控制按摩器的行走部分从肩部到下背部来回行走按摩。
按下按钮W3,发光二极管L3亮,选择移动行程为在中上部与下部之间循环反复,此时控制程序选定微处理器01与行程开关触点对30c-29b连接的开关信号输入端7和与行程开关触点对30e-29b连接的开关信号输入端2获得的位置信号为返回信号,控制按摩器的行走部分从上背部到腰部来回行走按摩。
按下按钮W5,发光二极管L5亮,选择移动行程为从下部到上部再回到下部循环一次,此时控制程序选定微处理器01与行程开关触点对30b-29b连接的开关信号输入端8获得的位置信号为返回信号,与行程开关触点对30e-29b连接的开关信号输入端2获得的位置信号为停止信号,控制按摩器的行走部分从腰部到肩部再回到腰部演示性行走按摩一次即停止。
当本体21向上移动至导轨板31的顶部,使位于本体21上部的动触点29c与位于导轨板31顶端的静触点30a接触导通时发出的位置信号使驱动电动机反转,构成对按摩器行走部分顶端极限位置的限位保护;当本体21向下移动至导轨板31的底部,使位于本体21下部的动触点29a与位于导轨板31底端的静触点30f接触导通时发出的位置信号使驱动电动机反转或静止,构成对按摩器行走部分底端极限位置的限位保护。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,可对上述实施例揭示的技术内容作出更改或修饰成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,或依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。