CN202168025U

CN202168025U - 一种双工多模直流无刷电机电子调速器

Info

Publication number: CN202168025U
Application number: CN2011202045992U
Authority: CN
Inventors: 李弯; 李千里; 肖懿桐
Original assignee: 时臻
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2021-06-17

Abstract

本实用新型涉及的一种双工多模无刷电机电子调速器，属于自动化控制领域，主要应用于航模、玩具的无刷电机调速，其能够提供双工通信，既能够接收控制命令，又能够反馈工作状态信息，同时提供多种通信模式，包括PWM信号通信，高速串口通信，低速串口通信，从而方便实现多机通信控制。其主要由信号线接口，调试接口，单片机，电源插头，无刷电机插头，指示灯，地址跳线，散热片及电机驱动电路组成，相对于目前无刷电机调速装置具有高效，高精度，支持双工通信，支持多模式通信等优点。

Description

一种双工多模直流无刷电机电子调速器

技术领域

本实用新型属于自动化控制领域，涉及一种无刷电机电子调速器，主要应用于航模、玩具的无刷电机调速。

背景技术

通常应用于航模、玩具上的无刷电机不同于一般的有刷直流电机，需要专门的调速电路控制其换相，方能实现电机的持续转动。

目前存在的用于无刷电机的电子调速装置，多属于单工通信方式，无法反馈电机与电子调速器的工作信息，而且通信模式单一，一般实现多机通信控制较为困难，因此需要一种支持双工多模式通信的无刷电机电子调速器。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种无刷电机电子调速装置。

相对于目前的无刷电机电子调速装置，其具有以下优点：

高效，高精度；

支持PWM反馈信号；

支持双工通信；

支持PWM，高速串口，低速串口多模式通信；

可控制电机发出鸣响提示。

本实用新型的目的是通过一种双工多模式直流无刷电机电子调速器实现的。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器主要由以下几部分组成：信号线接口（8），调试接口（6，14），单片机（7），电源插头（1），无刷电机插头（5），指示灯（2），地址跳线（3），散热片（4）及电机驱动电路，其信号线接口（8）连接单片机的串口输入、输出端口（10）以及ICP/PB0复用端口（11），调试接口（6，14）连接单片机的通信与编程端口（12）单片机IO口（13）连接电机驱动电路（9），再由电机驱动电路（9）连接无刷电机插头（5），散热片（4）安装在电机驱动电路（9）上。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其体积大小在45*35*15mm³以内，重量在80g以下。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其信号线接口包含三根线，依次为信号线，电源线，地线。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其信号线接口中的信号线连接单片机的输入、输出端口。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其调试接口（6，14）包含UART接口（15），I2C接口（16）以及ISP接口（17）。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其外接电源接口可接入7.4~12.6V的直流工作电压，并通过信号线接口的电源线输出5.0V电压。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，可自动识别信号线上的信号类型，并选择相应的通信模式，其支持的通信模式有PWM模式，高速串口模式以及低速串口模式。

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，可以控制电机发出鸣响指示音。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为本实用新型的程序流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器各部分组成及其作用如下：

信号线接口（8），接收控制信号，发送反馈信息；

调试接口（6），接收调试命令，发送调试信息以及下载系统固件；

单片机（7），控制整个调速器系统；

电源插头（1），接入系统工作电源；

无刷电机插头（5），用于连接无刷电机；

指示灯（2），指示电源以及系统工作状态；

地址跳线（3），设定多机通信地址；

散热片（4），辅助驱动电路散热；

电机驱动电路（9），位于散热片（4）覆盖下，提供电机工作的驱动电流。

如图2本实用新型的电路原理图所示：

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其使用的是ATMEGA8单片机，控制整个系统工作，单片机与时钟电路，ISP电路，稳压电路共同组成单片机最小系统；

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其使用了单片机内部自带的模拟比较器来对无刷电机进行过零点检测，以控制无刷电机换相；

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其通过一对三极管分离输入输出信号，完成信号线复用，实现单线双工通信；

本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，是通过单片机IO口来输出PWM波控制PMOS、NMOS对管输出驱动电流带动无刷电机工作的。

如图3本实用新型的程序流程图中所示，当本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器上电，电源指示灯亮，先进行单片机初始化，包括各通道端口初始化，中断初始化，时钟转换初始化，接着进行系统自检，若自检不通过，则控制电机发出鸣响提示声，指示灯闪烁，若通过自检，则进入主程序的工作循环。

如图3本实用新型的程序流程图中所示，本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器的主程序循环包括提取控制指令和处理控制指令两个阶段，根据控制指令不同，进入不同程序分支：

等待命令超时，视为不改变当前电机工作状态，此时只返回电机转速信息；

启动命令，进入电机启动子程序，通过启动算法，控制无刷电机启动；

调速指令，将速度写入速度控制缓存，在中断程序中计算控制电机的PWM波宽；

制动指令，进入电机制动子程序，控制电机停转；

各程序分支结束后，返回继续提取控制指令。

如图3本实用新型的程序流程图中所示，本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器采用模拟比较器触发程序的过零点检测换向中断，在中断服务程序中首先读取工作相位，输出PWM波，然后判断是否是过冲电压，若是过冲电压，则视为假的过零点信号，跳过换相处理，若不是过冲电压，则进行换相处理，最后保存工作相位信息，退出中断服务程序。

如图3本实用新型的程序流程图中所示，本实用新型涉及的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器采用信号跳变边沿触发程序的信号脉冲检测中断，中断服务程序分别针对脉冲上升沿和下降沿不同处理，上升沿标记脉冲开始，下降沿标记脉冲结束，使用计数器记录脉冲宽度，从而通过脉冲宽度分辨出信号的类型，以及系统采用PWM通信模式，高速串口通信模式还是低速串口通信模式。

Claims

1.一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，它主要由信号线接口，调试接口，单片机，电源插头，无刷电机插头，指示灯，地址跳线，散热片以及电机驱动电路组成，其特征是：

信号线接口连接单片机的串口输入、输出端口以及ICP/PB0复用端口，调试接口连接单片机的通信与编程端口，单片机IO口连接电机驱动电路，再由电机驱动电路连接无刷电机插头，散热片安装在电机驱动电路上。

2.根据权利要求1所述的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其特征是体积大小在45*35*15mm³以内，重量在80g以下。

3.根据权利要求1所述的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其特征是信号线接口包含三根线，依次为信号线，电源线，地线。

4.根据权利要求1所述的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其特征是信号线接口中的信号线连接单片机的输入、输出端口。

5.根据权利要求1所述的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其特征是调试接口包含UART接口，I2C接口以及ISP接口。

6.根据权利要求1所述的一种双工多模式直流无刷电机电子调速器，其特征是外接电源接口可接入7.4~12.6V的直流工作电压，并通过信号线接口的电源线输出5.0V电压。