CN202630973U - 一种电机转动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机转动检测装置，电机为直流电机，装置包括检测直流电机转动的行程检测模块，行程检测模块连接到控制线路板，其特征在于，控制线路板包括检测直流电机两端感应电动势并进行处理的感应电动势检测及信号处理模块，以及根据感应电动势检测及信号处理模块的信号控制行程检测模块上电或掉电的控制单元，控制单元包括单片机，还包括为直流电机和控制单元供电的电池。当手拉卷帘带动电机时，通过检测电机两端产生的感应电动势来使得行程检测模块上电；而当停止手拉从而电机停止转动时，控制行程检测模块掉电，由此可以使得行程检测模块只在电机运行时进入检测状态，可以极大的降低功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机，尤其是一种低功耗的电机转动检测装置。
背景技术
通常使用的电机中设置有用于检测电机转动的传感器，如霍尔传感器、光电传感器或编码器。当电机转动时，传感器发出脉冲信号到控制器，控制器根据脉冲信号判断电机转动的圈数，也即电机的行程，从而得到由电机驱动的负载的位置。
如授权公告号为CN201319145Y的中国专利，公开了一种管状电机的行程控制器，电机转动时，传动齿轮带动从动齿轮，从动齿轮再带动从动轴转动，从动轴右端的磁体随之一起转动，磁体正下方的传感器连接在电路板上，传感器将磁体转动的圈数信号输送给电路板，电路板上的集成电路IC根据圈数信号控制电机转动的圈数，控制卷帘上升或下降的具体高度。又如公开号为CN101638974A的中国专利申请，公开了一种电动卷帘驱动控制器的卷帘位置检测方法及传感装置，设置可随卷帘转轴一起转动的光耦反射盘，在光耦反射盘的环形区里设置若干圆周向等距离分布的反光区，固定在光耦反射盘侧部的光耦器件接收环形区反光区发出的光反射信号，根据接收信号的个数计算光耦反射盘的转动圈数，控制器通过测定光耦反射盘的转动圈数计算卷帘的位置。
上述常用的用于检测电机转动的传感器，通常在电机上电或掉电时都始终保持检测状态，由此必须一直通着电，对于不使用市电供电的电机，传感器将占用较大比例的耗电，这样不利于功耗的控制，使其不能适用于需要严格控制功耗的电机产品。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低功耗的电机转动检测装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电机转动检测装置，所述电机为直流电机，所述装置包括检测所述直流电机转动的行程检测模块，所述行程检测模块连接到控制线路板，其特征在于，所述控制线路板包括检测所述直流电机两端感应电动势并进行处理的感应电动势检测及信号处理模块，以及根据所述感应电动势检测及信号处理模块的信号控制所述行程检测模块上电或掉电的控制单元，所述控制单元包括单片机，所述检测装置还包括为所述直流电机和所述控制单元供电的电池。
所述控制单元包括单片机，所述感应电动势检测及信号处理模块包括分别连接在所述直流电机两端的第一运算放大电路和第二运算放大电路，所述第一运算放大电路和第二运算放大电路的输出端滤波后通过整流二极管连接至所述单片机的端口，当手拉启动电机时，电机两端产生感应电动势，感应电动势检测及信号处理模块将该感应电动势放大和整流后传送至单片机，使得单片机可以根据感应电动势控制行程检测模块。
在本实用新型的一个实施例中，所述单片机的端口为外部中断口或I/O口，当感应电动势产生时，单片机可以检测到这一高电平信号。
在本实用新型的另一个实施例中，所述单片机的端口为具有唤醒功能的I/O口，当感应电动势产生时，单片机可以由这一高电平信号唤醒，从而可以进一步地降低功耗。
所述单片机和所述行程检测模块间设置有控制所述行程检测模块上电或掉电的控制电路，单片机的I/O口输出高电平或低电平信号来控制行程检测模块掉电或上电。
控制电路的一个实施例为，所述控制电路包括PNP型三极管，通过三极管的通断从而控制霍尔元件的上电或掉电。
在本实用新型的一个实施例中，所述单片机的一个I/O口通过第一电阻连接至所述三极管的基极，所述基极还通过第二电阻连接至高电平，所述三极管的发射级连接至高电平，所述三极管的集电极通过第三电阻连接至所述行程检测模块电源端。
优选的，所述电池为可充电电池，所述电池的侧面设有充电接口。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：当手拉卷帘带动电机时，通过检测电机两端产生的感应电动势来使得行程检测模块上电；而当停止手拉从而电机停止转动时，控制行程检测模块掉电，由此可以使得行程检测模块只在电机运行时进入检测状态，可以极大的降低功耗；控制用的单片机在电机不运行时处于睡眠状态，可以由感应电动势唤醒，由此可以进一步地降低功耗。
附图说明
图1为本实用新型的电动卷帘的示意图；
图2为本实用新型的电机转动检测装置的系统框图；
图3为本实用新型的感应电动势检测及信号处理模块电路图；
图4为本实用新型的行程检测模块电路图；
图5为本实用新型的行程检测模块的控制电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1，一种电动卷帘，包括卷帘1，以及用于驱动卷帘1上升或下降的电机2，电机2内设置有直流电机及减速器21，为直流电机供电的电池22，以及控制直流电机运行的控制线路板23，电池22优选的为可充电电池，在其侧面设置有充电接口以进行充电操作。
参见图2，为电机转动检测装置的系统框图，控制线路板23包括控制单元231，与控制单元231连接的电机执行模块232，其接收控制单元231的命令以驱动直流电机运行，如使得直流电机转动、换向等；与控制单元231连接的感应电动势检测及信号处理模块233，检测直流电机两端的电动势，并对该电动势信号进行处理后发送到控制单元231。电池22也对控制单元231供电。
电机转动检测装置还包括行程检测模块24，可以使用霍尔传感器、光电传感器或编码器，控制单元231对其控制的方式相同，在本实施例中，以采用磁体和霍尔元件作为检测直流电机行程的传感器为例。霍尔元件与控制单元231连接，当靠近磁体时即发出脉冲信号到控制单元231，控制单元231根据该信号判断直流电机转动的圈数，由此可以得到卷帘1所处的具体位置。
由于本实用新型中的电机采用直流电机，由电池供电，因此对功耗的控制要求较高。为了降低功耗，在待机状态，控制行程检测模块24的霍尔元件处于掉电状态，不会产生功耗；而在手拉卷帘1导致直流电机被动转动时，直流电机相当于发电机，会产生感应电动势，感应电动势检测及信号处理模块233检测到直流电机自身所产生的感应电动势并进行信号处理后发送到控制单元231，控制单元231中的单片机检测到这一信号，从而单片机控制霍尔元件得电，检测直流电机的转动。控制单元231中的单片机也可以在平时处于睡眠状态，当手拉卷帘1导致直流电机被动转动时，由感应电动势信号唤醒，由此可以进一步降低功耗。
参见图3，为感应电动势检测及信号处理模块233的电路图，JP1的端口1和端口2分别连接到直流电机M的两端，该两端分别经过第一运算放大电路3和第二运算放大电路4后连接，经过第四电阻R4后连接至整流二极管ZD1，整流二极管ZD1的一端SAM与第四电阻R4连接，另一端接地，第一电容C1一端连接至第四电阻R4与整流二极管ZD1连接的一端，另一端接地，第一电容C1和第四电阻R4对放大后的信号进行滤波。第一运算放大电路3和第二运算放大电路4在本实施例中所使用的运算放大器U1A和U1B均为LM358运算放大器。
参见图4，为行程检测模块24的电路图，包括第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3，检测到的信号分别通过第一输出端HALL1和第二输出端HALL2输出至控制单元231，其电源端均连接至霍尔元件电源端HALLVCC，由该电源端HALLVCC对第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3供电。
参见图5，为行程检测模块24的控制电路图，控制单元231的单片机的其中一个I/O口HALL_VCC，通过第一电阻R1连接至PNP型三极管Q1的基极，基极还通过第二电阻R2连接至高电平VCC，三极管Q1的发射级连接至高电平VCC，集电极通过第三电阻R3连接至霍尔元件电源端HALLVCC。当I/O口HALL_VCC为低电平时，三极管Q1导通，霍尔元件电源端HALLVCC的电压与VCC相等，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3得电开始工作；当I/O口HALL_VCC为高电平时，三极管Q1不导通，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3掉电不工作。在本实施例中，三极管Q1采用S8550。
在本实用新型的一个实施例中，整流二极管ZD1的一端SAM连接至控制单元231的单片机的其中一个外部中断口或I/O口，当用户手拉卷帘1使得直流电机M正转/反转，相应的直流电机M的两端会产生感应电动势，分别经第一运算放大电路3和第二运算放大电路4放大，滤波后再通过整流二极管ZD1整流后，单片机就能检测到这一高电平信号，从而判断为用户进行了手拉卷帘1的操作。此时，单片机使得外部中断口或I/O口HALL_VCC输出低电平，使得第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3得电检测直流电机M的行程；当用户停止手拉从而直流电机M停止转动时，单片机检测不到高电平信号，从而使得外部中断口或I/O口HALL_VCC输出高电平，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3掉电不工作。由此可见，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3只在直流电机M运行的时候工作，其余大部分时间都处于掉电状态，极大地降低了功耗。
在本实用新型的另一个实施例中，整流二极管ZD1的一端SAM连接至控制单元231的单片机的具有中断唤醒功能的I/O口。当直流电机M不运行时，单片机处于睡眠状态，而当用户手拉卷帘1使得直流电机M两端产生感应电动势时，电动势信号可以唤醒单片机，由此可以进一步降低功耗。
在本实用新型的另一个实施例中，整流二极管ZD1的一端SAM输出的信号可直接传输至霍尔元件电源端HALLVCC从而控制霍尔元件的上电或掉电。
而当直流电机M正常工作时，即用户通过遥控器或开关发送命令到控制线路板23，从而控制直流电机M的运行，此时单片机可以根据遥控器或开关发送的命令控制霍尔元件的上电或掉电。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种电机转动检测装置，所述电机为直流电机(M)，所述装置包括检测所述直流电机(M)转动的行程检测模块(24)，所述行程检测模块(24)连接到控制线路板(23)，其特征在于，所述控制线路板(23)包括检测所述直流电机(M)两端感应电动势并进行处理的感应电动势检测及信号处理模块(233)，以及根据所述感应电动势检测及信号处理模块(233)的信号控制所述行程检测模块(24)上电或掉电的控制单元(231)，所述控制单元(231)包括单片机，所述检测装置还包括为所述直流电机(M)和所述控制单元(231)供电的电池(22)。
2.如权利要求1所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述感应电动势检测及信号处理模块(233)包括分别连接在所述直流电机(M)两端的第一运算放大电路(3)和第二运算放大电路(4)，所述第一运算放大电路(3)和第二运算放大电路(4)的输出端滤波后通过整流二极管(ZD1)连接至所述单片机的端口。
3.如权利要求2所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机的端口为外部中断口或I/O口。
4.如权利要求2所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机的端口为具有唤醒功能的I/O口。
5.如权利要求1所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机和所述行程检测模块(24)间设置有控制所述行程检测模块(24)上电或掉电的控制电路。
6.如权利要求5所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述控制电路包括PNP型三极管(Q1)。
7.如权利要求6所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机的一个I/O口(HALL_VCC)通过第一电阻(R1)连接至所述三极管(Q1)的基极，所述基极还通过第二电阻(R2)连接至高电平(VCC)，所述三极管(Q1)的发射级连接至高电平(VCC)，所述三极管(Q1)的集电极通过第三电阻(R3)连接至所述行程检测模块(24)电源端。
8.如权利要求1-7中任一项所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述电池(22)为可充电电池，所述电池(22)的侧面设有充电接口。
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| CN 201220186995 CN202630973U (zh) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 一种电机转动检测装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102645233A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-08-22 | 宁波杜亚机电技术有限公司 | 一种电机转动检测装置 |
| CN110905328A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 浙江宇视科技有限公司 | 速通门控制方法及速通门控制装置 |
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