CN205248020U - 一种智能变阻器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能变阻器。本智能变阻器，包括连接在一起的传动装置和变阻器，传动装置还连接有变速装置，变速装置连接有继电器模块和控制电机，单片机模块与继电器模块和控制电机连接，继电器模块、控制电机、单片机模块分别与电源电路连接。本实用新型实现电阻值的实时自动调整，并使调整更加精确和迅速。
Description
技术领域
本发明涉及一种变阻器，特别涉及一种智能变阻器。
背景技术
在电机控制变阻器时，一般通过机械开关控制电机的运行状态来控制变阻器滑片的位置，进而调整变阻器阻值，在调整电阻值时需要人员专门进行控制，而且人为控制开关会导致阻值出现一定误差，单纯用机械开关控制电机，对电机的速度控制也不够精准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种智能变阻器，其通过单片机控制电机对变阻器的电阻值进行调整，在精确调阻同时可实现电阻值的实时自动控制，而且通过单片机控制继电器对变速装置进行控制，使电阻值迅速调整到所需数值。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种智能变阻器，包括连接在一起的传动装置和变阻器，传动装置还连接有变速装置，变速装置连接有继电器模块和控制电机，单片机模块与继电器模块和控制电机连接，继电器模块、控制电机、单片机模块分别与电源电路连接。
进一步的，所述电源电路结构为：变压器T1作为外接电源输入端连接整流桥D1，整流桥D1的正输出端连接稳压芯片U1的输入端，稳压芯片U1的输出端作为12V电压的输出端并与稳压芯片U3的输入端连接；整流桥D1的负输入端连接稳压芯片U2的输入端，稳压芯片U2的输出端作为-12V的电压输出端；稳压芯片U3的输出端作为5V电压的输出端；稳压芯片U1输入端分别通过极性电容E1和电容C1接地，输出端分别通过极性电容E3和电容C3接地；稳压芯片U2输入端分别通过极性电容E2和电容C2接地，输出端分别通过极性电容E4和电容C4接地；稳压芯片U3的输出端分别通过极性电容E5和电容C5接地，稳压芯片U1的接地端依次连接电阻R1和正向的发光二极管D2到稳压芯片U2的输出端，提供四种不同电压输出满足各模块的供电需求,而且可以通过发光二极管检测电阻器的正常工作状态。
进一步的，所述继电器模块结构为：集成运放U41A负输入端作为电路输入端，集成运放U41A的正输入端与其输出端连接，集成运放U41A的输出端通过电阻R41连接到三极管Q41的基极；三极管Q41的发射极接地，三极管集电极连接到继电器K41的线圈引脚5，继电器K41的线圈引脚4连接到VCC，继电器K41常闭端引脚1和常开端引脚3作为开关接入恒流模块；继电器K41的线圈引脚5和线圈引脚4并联有正向二极管D41，继电器作为电开关控制轴环的连接状态。
进一步的，所述单片机模块中单片机使用STM32，使用最小化系统结构，用尽可能少的器件满足电阻器的需求。
进一步的，所述变速装置结构为：传动轴上设有第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮，第二传动齿轮和第三传动齿轮上分别设有与之配合第二驱动齿轮和第三驱动齿轮，第二驱动齿轮和第三驱动齿轮同轴套于驱动轴，驱动轴上固定有位于第二驱动齿轮和第三驱动齿轮之间的轴环，轴环两侧设有可与第二驱动齿轮和第三驱动齿轮嵌合的凸起，继电器模块中的继电器连接轴环。
进一步的，所述传动装置结构为：传动带内侧设有第一传动齿轮和传动滚轮，传动带上还固定有与电阻丝接触的滑片，传动带两侧还设有挡板。
在通过控制电机控制电机齿轮，电机齿轮驱动第一传动齿轮，第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮和传动轴固定为一个整体，第一传动齿轮带动整体运动，第二传动齿轮配合第二驱动齿轮，第三传动齿轮配合第三驱动齿轮。当驱动轴上固定的轴环未嵌入第二传动齿轮或第三传动齿轮时，套于驱动轴上的第二传动齿轮和第三传动齿轮分别在第二驱动齿轮和第三驱动齿轮驱动下空转，通过继电器控制轴环嵌入第二驱动齿轮或第三驱动齿轮带动驱动轴运动，进一步使固定在驱动轴上的第一驱动齿轮转动；第一驱动齿轮带动传动带运动使固定在传动带上滑片在电阻丝上滑动，使变阻器的阻值得到变化。
进一步的，所述电阻器包括底座和通过固定片固定于底座上缠绕为圆柱状的电阻丝，滑片和固定片都设有活动螺栓，方便连接导线接入电路。
综上所述，单片机可通过内设程序控制电机的运行状态，直接调整控制电机的转速，控制电阻值变化，也可通过控制继电器的工作状态选择第二驱动齿轮或第三驱动齿轮进行机械变速，达到不同的改变速率。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：实现电阻值的实时自动调整，并使调整更加精确和迅速。
附图说明：
图1为本发明原理图；
图2为本发明电路连接和变速装置结构图；
图3为本发明转动装置和电阻器结构图；
图4为本发明电源电路原理图；
图5为本发明继电器模块原理图；
图6为本发明单片机模块原理图。
图中标记：1-控制电机、2-电机齿轮、3-第二驱动齿轮、4-继电器模块、5-轴环、6-第三驱动齿轮、7-驱动轴、8-第一传动齿轮、9-第二传动齿轮、10-传动轴、11-第三传动齿轮、12-第一驱动齿轮、13-传动带、14-滑片、15-电阻丝、16-挡板、17-传动滚轮、18-固定片、19-活动螺栓、20-底座、21-单片机模块、22-电源电路。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
一种智能变阻器，包括连接在一起的传动装置和变阻器，其特征在于传动装置还连接有变速装置，变速装置连接有继电器模块4和控制电机1，单片机模块21与继电器模块4和控制电机1连接，继电器模块4、控制电机1、单片机模块21分别与电源电路22连接。
电源电路结构为：变压器T1作为外接电源输入端连接整流桥D1，整流桥D1的正输出端连接稳压芯片U1的输入端，稳压芯片U1的输出端作为12V电压的输出端并与稳压芯片U3的输入端连接；整流桥D1的负输入端连接稳压芯片U2的输入端，稳压芯片U2的输出端作为-12V的电压输出端；稳压芯片U3的输出端作为5V电压的输出端；稳压芯片U1输入端分别通过极性电容E1和电容C1接地，输出端分别通过极性电容E3和电容C3接地；稳压芯片U2输入端分别通过极性电容E2和电容C2接地，输出端分别通过极性电容E4和电容C4接地；稳压芯片U3的输出端分别通过极性电容E5和电容C5接地，稳压芯片U1的接地端依次连接电阻R1和正向的发光二极管D2到稳压芯片U2的输出端。
继电器模块结构为：集成运放U41A负输入端作为电路输入端，集成运放U41A的正输入端与其输出端连接，集成运放U41A的输出端通过电阻R41连接到三极管Q41的基极；三极管Q41的发射极接地，三极管集电极连接到继电器K41的线圈引脚5，继电器K41的线圈引脚4连接到VCC，继电器K41常闭端引脚1和常开端引脚3作为开关接入恒流模块；继电器K41的线圈引脚5和线圈引脚4并联有正向二极管D41。
单片机模块中单片机使用STM32，使用最小化系统结构。变速装置结构为：传动轴10上设有第一传动齿轮8、第二传动齿轮9、第三传动齿轮11，第二传动齿轮9和第三传动齿轮11上分别设有与之配合第二驱动齿轮3和第三驱动齿轮6，第二驱动齿轮3和第三驱动齿轮6同轴套于驱动轴7，驱动轴7上固定有位于第二驱动齿轮3和第三驱动齿轮6之间的轴环5，轴环5两侧设有可与第二驱动齿轮3和第三驱动齿轮6嵌合的凸起，继电器模块4连接轴环5。传动装置结构为：传动带13内侧设有第一传动齿轮12和传动滚轮17，传动带13上还固定有与电阻丝15接触的滑片14，传动带13两侧还设有挡板16。电阻器包括底座20和通过固定片18固定于底座20上缠绕为圆柱状的电阻丝15，滑片14和固定片18都设有活动螺栓19。
Claims (7)
1.一种智能变阻器，包括连接在一起的传动装置和变阻器，其特征在于传动装置还连接有变速装置，变速装置连接有继电器模块（4）和控制电机（1），单片机模块（21）与继电器模块（4）和控制电机（1）连接，继电器模块（4）、控制电机（1）、单片机模块（21）分别与电源电路（22）连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能变阻器，其特征在于所述电源电路结构为：变压器T1作为外接电源输入端连接整流桥D1，整流桥D1的正输出端连接稳压芯片U1的输入端，稳压芯片U1的输出端作为12V电压的输出端并与稳压芯片U3的输入端连接；整流桥D1的负输入端连接稳压芯片U2的输入端，稳压芯片U2的输出端作为-12V的电压输出端；稳压芯片U3的输出端作为5V电压的输出端；稳压芯片U1输入端分别通过极性电容E1和电容C1接地，输出端分别通过极性电容E3和电容C3接地；稳压芯片U2输入端分别通过极性电容E2和电容C2接地，输出端分别通过极性电容E4和电容C4接地；稳压芯片U3的输出端分别通过极性电容E5和电容C5接地，稳压芯片U1的接地端依次连接电阻R1和正向的发光二极管D2到稳压芯片U2的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种智能变阻器，其特征在于所述继电器模块结构为：集成运放U41A负输入端作为电路输入端，集成运放U41A的正输入端与其输出端连接，集成运放U41A的输出端通过电阻R41连接到三极管Q41的基极；三极管Q41的发射极接地，三极管集电极连接到继电器K41的线圈引脚5，继电器K41的线圈引脚4连接到VCC，继电器K41常闭端引脚1和常开端引脚3作为开关接入恒流模块；继电器K41的线圈引脚5和线圈引脚4并联有正向二极管D41。
4.根据权利要求1所述的一种智能变阻器，其特征在于所述单片机模块中单片机使用STM32，使用最小化系统结构。
5.根据权利要求1所述的一种智能变阻器，其特征在于所述变速装置结构为：传动轴（10）上设有第一传动齿轮（8）、第二传动齿轮（9）、第三传动齿轮（11），第二传动齿轮（9）和第三传动齿轮（11）上分别设有与之配合第二驱动齿轮（3）和第三驱动齿轮（6），第二驱动齿轮（3）和第三驱动齿轮（6）同轴套于驱动轴（7），驱动轴（7）上固定有位于第二驱动齿轮（3）和第三驱动齿轮（6）之间的轴环（5），轴环（5）两侧设有可与第二驱动齿轮（3）和第三驱动齿轮（6）嵌合的凸起，继电器模块（4）中的继电器连接轴环（5）。
6.根据权利要求1所述的一种智能变阻器，其特征在于所述传动装置结构为：传动带（13）内侧设有第一传动齿轮（12）和传动滚轮（17），传动带（13）上还固定有与电阻丝（15）接触的滑片（14），传动带（13）两侧还设有挡板（16）。
7.根据权利要求1所述的一种智能变阻器，其特征在于所述变阻器包括底座（20）和通过固定片（18）固定于底座（20）上缠绕为圆柱状的电阻丝（15），滑片（14）和固定片（18）都设有活动螺栓（19）。
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|---|---|---|---|---|
| CN106491100A (zh) * | 2016-11-12 | 2017-03-15 | 武振 | 儿科用体温监测护理装置 |
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- 2015-11-27 CN CN201520959134.6U patent/CN205248020U/zh not_active Expired - Fee Related
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