CN201281810Y

CN201281810Y - 一种自动控制的装置

Info

Publication number: CN201281810Y
Application number: CNU2008201228072U
Authority: CN
Inventors: 耿乐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2018-09-26

Abstract

本实用新型提供了一种自动控制的装置，该装置包括单片机和驱动控制单元。单片机包括：通信接口，用于接收机械负载的运动轨迹数据；信号发送单元，用于将所述运动轨迹数据发送至驱动控制单元；外部中断单元，用于接收反馈装置发出的反馈脉冲信号；转速调整单元，用于依据所述电机的实际转速信息调整当前的转速信号。驱动控制单元包括：驱动电路，电机和反馈单元；所述驱动电路依据所述运动轨迹数据控制所述电机的转动；所述反馈单元用于获取所述电机的实际转速信息，反馈给所述单片机。本实用新型可以下载多种运动轨迹数据，根据轨迹数据输出相应的控制信号，由多个闭环控制电路控制电机的转速，从而可以使得机械负载按多种运动轨迹运动。

Description

一种自动控制的装置

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种自动控制的装置。

背景技术

在日常生活中，一些机械负载，往往需要手动去调节，如：手动调节晾衣架的高低，调节电脑显示器的位置，调节电风扇的转速和转向等等。要想实现这些操作都自动完成，就需要配置自动控制装置，用以控制相应的机械负载。

现有技术中，已有不少可以自动进行机械操作的装置。然而，现有的装置往往只能做比较简单的机械运动，如直线的左右运动、上下运动等；从而使得装置不能做较复杂的轨迹运动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动控制装置，所述装置可以按照既定的运动轨迹运动。

本实用新型公开的一种自动控制装置，可以包括：

单片机和驱动控制单元；

所述单片机包括：通信接口，用于接收机械负载的运动轨迹数据，所述运动轨迹数据包括电机转向信号和转速信号；信号发送单元，用于将所述运动轨迹数据发送至驱动控制单元；外部中断单元，用于接收反馈装置发出的反馈脉冲信号；转速调整单元，用于依据所述电机的实际转速信息调整当前的转速信号；

所述驱动控制单元包括：驱动电路，电机和反馈单元；所述驱动电路依据所述运动轨迹数据控制所述电机的转向和转速；所述反馈单元用于获取所述电机的实际转速信息，以脉冲信号的形式反馈给所述单片机。

进一步，所述信号发送单元包括：转向信号发送子单元，用于以预设指令形式发送所述转向信号至驱动控制单元；转速信号发送子单元，用于以PWM信号的形式发送所述转速信号至驱动控制单元。

优选的，所述单片机包括多个信号发送单元和多个外部中断单元，并对应设置有多个驱动控制单元。

进一步，所述通信接口，为RS232接口；或者所述通信接口，为USB接口。

进一步，所述电机通过减速装置与机械负载相连。

优选的，所述装置还包括限位开关，用于检测机械负载的运动边界位置，并当所述机械负载运动到边界位置时，向所述单片机发送提示信号。

进一步，所述装置还包括开关电源，用于连接外接电源，并将所述外接电源转换为12V直流电压；以及，将所述12V直流电压输出至所述驱动电路。

进一步，所述装置还包括隔离转换电路，用于将所述12V直流电压转换为5V直流电压；以及，将所述5V直流电压输出至所述单片机。

进一步，所述装置还包括控制面板，所述控制面板包括：选择运动轨迹的按键；选择运动速度档位的按键；对运动速度微调的按键；所述按键用于向所述单片机发出控制指令；

进一步，所述单片机还包括数据寄存器和控制指令接口单元；所述数据寄存器用于存储多种运动模式的数据；所述控制指令接口单元，用于接收所述控制面板提交的控制指令，在所述数据寄存器中查找相应的运动模式，并提交至信号发送单元。

优选的，所述控制面板是发光二极管显示方式；或者，所述控制面板是液晶显示方式。

由上述技术方案可见，本实用新型可以下载多种既定的运动轨迹数据，根据轨迹数据，输出相应的控制电机的信号，由多个闭环控制电路控制电机的转速，从而使得本实用新型可以实现对机械负载的自动控制，并且可以使得机械负载按多种运动轨迹运动。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本实用新型一种自动控制装置的实施例，具体可以包括：

单片机11和驱动控制单元21。

所述单片机11包括：通信接口12、信号发送单元13、外部中断单元14和转速调整单元15。

所述通信接口12用于接收机械负载的运动轨迹数据，所述运动轨迹数据包括电机转向信号和转速信号；所述单片机11通过通信接口，可以下载多种已设计好的运动轨迹数据，人们在使用时，可根据喜好选择运动模式。

进一步，所述通信接口12可以是RS232接口，也可以是USB接口。

所述信号发送单元13，用于将所述运动轨迹数据发送至驱动控制单元21；

所述信号发送单元13包括：转向信号发送子单元，用于以预设指令形式发送所述转向信号至驱动控制单元；转速信号发送子单元，用于以PWM信号的形式发送所述转速信号至驱动控制单元；其中，所述预设指令形式可以是：把电机的转向信号以0或1的形式表示，0表示正转(或反转)，1表示反转(或正转)。

所述外部中断单元14，用于接收反馈装置发出的反馈脉冲信号。

所述转速调整单元15，用于依据反馈脉冲信号即所述电机的实际转速信息，调整当前的转速信号。

所述驱动控制单元21包括：驱动电路22，电机23和反馈单元24。

所述驱动电路22可以采用H桥的电路形式，依据所述运动轨迹数据控制所述电机23的转向和转速。

所述电机23通过减速装置31与机械负载相连；通过连接减速装置31，可以很好的控制机械负载缓慢的运动；所述减速装置31可以根据所需的减速比选择市场上销售的减速器。

所述反馈单元24通过检测电机轴获取所述电机23的实际转速信息，以脉冲信号的形式反馈给所述单片机11。

进一步，所述驱动控制单元21还包括驱动隔离25，所述驱动隔离25连接在所述单片机11与所述驱动电机22之间，并且所述驱动隔离25还连接在所述反馈单元24和所述单片机11之间。

优选的，所述单片机11可以包括多个信号发送单元和多个外部中断单元，并对应设置有多个驱动控制单元；即本方案可以实现对多个机械负载同时控制。

其中，信号发送单元13、驱动控制单元21、外部中断单元14和转速调整单元15，构成一个闭环控制系统；所述闭环控制系统可以保证电机转速的稳定输出，即保证机械负载稳定的按照预定的轨迹运动。

优选的，所述装置还包括，限位开关41，用于检测机械负载的运动边界位置，并当所述机械负载运动到边界位置时，向所述单片机11发送提示信号。所述限位开关41可以是机械式限位开关，也可以是红外检测传感器。

优选的，所述装置还包括，开关电源51，用于连接外接电源，并将所述外接电源转换为12V直流电压；以及，将所述12V直流电压输出至所述驱动电路22。与变压器相比，开关电源具有体积小的优势。

优选的，所述装置还包括：隔离转换电路61，用于将所述12V直流电压转换为5V直流电压；以及，将所述5V直流电压输出至所述单片机11。

优选的，所述装置还包括：控制面板71。所述控制面板包括：选择运动轨迹的按键；选择运动速度档位的按键；对运动速度微调的按键；所述按键用于向所述单片机发出控制指令。

进一步，所述单片机还包括数据寄存器16和控制指令接口单元17；所述数据寄存器16用于存储多种运动模式的数据。所述控制指令接口单元17，用于接收所述控制面板71提交的控制指令，在所述数据寄存器16中查找相应的运动模式，并提交至信号发送单元13。

进一步，所述控制面板71可以是发光二极管显示方式；也可以是液晶显示方式。

本方案中的单片机，可以选用ATmega64单片机，该单片机属AVR系列。

以上对本实用新型所提供的一种自动控制装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1、一种自动控制装置，其特征在于，包括单片机和驱动控制单元，

所述单片机包括：

通信接口，用于接收机械负载的运动轨迹数据，所述运动轨迹数据包括电机转向信号和转速信号；

信号发送单元，用于将所述运动轨迹数据发送至驱动控制单元；

外部中断单元，用于接收反馈装置发出的反馈脉冲信号；

转速调整单元，用于依据所述电机的实际转速信息调整当前的转速信号；

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述信号发送单元包括：

转向信号发送子单元，用于以预设指令形式发送所述转向信号至驱动控制单元；

转速信号发送子单元，用于以PWM信号的形式发送所述转速信号至驱动控制单元。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单片机包括多个信号发送单元和多个外部中断单元，并对应设置有多个驱动控制单元。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述通信接口，为RS232接口；或者所述通信接口，为USB接口。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述电机通过减速装置与机械负载相连。

6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

限位开关，用于检测机械负载的运动边界位置，并当所述机械负载运动到边界位置时，向所述单片机发送提示信号。

7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

开关电源，用于连接外接电源，并将所述外接电源转换为12V直流电压；以及，将所述12V直流电压输出至所述驱动电路。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

隔离转换电路，用于将所述12V直流电压转换为5V直流电压；以及，将所述5V直流电压输出至所述单片机。

9、如权利要求1所述的装置，其特征在于，

还包括，控制面板；所述控制面板包括：选择运动轨迹的按键；选择运动速度档位的按键；对运动速度微调的按键；所述按键用于向所述单片机发出控制指令；

所述单片机还包括数据寄存器和控制指令接口单元；所述数据寄存器用于存储多种运动模式的数据；

所述控制指令接口单元，用于接收所述控制面板提交的控制指令，在所述数据寄存器中查找相应的运动模式，并提交至信号发送单元。

10、如权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述控制面板是发光二极管显示方式；或者，所述控制面板是液晶显示方式。