CN206057911U - 万向电动轮椅的电气控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种万向电动轮椅的电气控制装置，包括主控器和若干电机驱动器，所述主控器和各所述电机驱动器之间通过CAN总线连接；所述主控器的输入端口连接有手柄，所述主控器的输出端口连接有液晶显示屏；各所述电机驱动器分别连接至一台车轮电机。本实用新型主控制器及电机驱动器组成的主从双层控制模式，主控器与各电机驱动器之间通过CAN总线进行数据交互，由主控器统一协调控制各电机驱动器，连接线少，硬件成本低；数据传输速率快，能达到1Mbit/s；数据传输的可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种万向电动轮椅的电气控制装置。
背景技术
现有电动轮椅一般采用左右两个驱动轮，电机驱动器与手柄控制电路、液晶显示电路整合在一起，通过一块控制芯片集中控制。设备故障率高、响应速度慢、连线复杂且很难维修。
发明内容
本实用新型的目的是解决目前电动轮椅的电气控制电路连线复杂，响应速度慢，可靠性差等技术问题。
为实现以上实用新型目的，本实用新型提供一种万向电动轮椅的电气控制装置，包括主控器和若干电机驱动器，所述主控器和各所述电机驱动器之间通过CAN总线连接；
所述主控器的输入端口连接有手柄，所述主控器的输出端口连接有液晶显示屏；
各所述电机驱动器分别连接至一台车轮电机。
进一步地，所述主控器还连接有电流检测电路和电源控制开关。
进一步地，所述电机驱动器包括控制器和驱动电路；
所述控制器为单片机，所述驱动电路为基于金属氧化物场效应管的H桥，所述单片机的不同端口分别连接至所述H桥中各所述金属氧化物场效应管的控制端。
进一步地，所述电机驱动器为四个，每个所述电机驱动器对应连接至一台车轮电机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型主控制器及电机驱动器组成的主从双层控制模式，主控器与各电机驱动器之间通过CAN总线进行数据交互，由主控器统一协调控制各电机驱动器，连接线少，硬件成本低；数据传输速率快，能达到1Mbit/s；数据传输的可靠性高。
附图说明
图 1是本实用新型的原理框图；
图 2是CAN总线连接原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1-2所示，本实用新型的万向电动轮椅的电气控制装置，以万向电动轮椅包括四个车轮，每个车轮由一个车轮电机驱动为例，包括主控器和4个电机驱动器，主控器和各电机驱动器之间通过CAN总线连接；
主控器的输入端口连接有手柄，手柄用于由用户输入轮椅的移动方向和速度指令，主控器的输出端口连接有液晶显示屏，显示轮椅的工作状态，如电池电量和移动速度等，通过RS232与主控器进行数据交互；
各电机驱动器分别连接至一台车轮电机，主控器接收到手柄的操作指令后通过CAN总线发送给相应的电机驱动器，由电机驱动器驱动对应的车轮电机运转，使轮椅移动；
具体地，主控器可选择单片机，如AVR系列单片机；
手柄是三自由度手柄，输入到AVR单片机的是X、Y、Z轴的模拟量信号，故AVR单片机的控制板需要有三个模数转换电路分别接收三轴的信号。
优选地，主控器还连接有电流检测电路和电源控制开关，当检测到电流超过预设值时，表面车轮电机过载，通过电源控制开关及时关闭系统电源，达到保护车轮电机的目的。
优选地，电机驱动器包括控制器和驱动电路；
控制器为单片机，驱动电路为基于金属氧化物场效应管的H桥，单片机的不同端口分别连接至H桥中各金属氧化物场效应管的控制端；具体地，单片机可选择PIC系列单片机，如型号为PIC30F5015的电机控制专用单片机，PIC30F5015单片机根据AVR单片机的指令，完成电机的速度控制，电机的主要驱动电路通过MOSFET芯片搭建H桥来实现。
工作时，AVR单片机与PIC30F5015单片机通过CAN总线来实现数据的交互，如图2所示。CAN 总线有两种通讯方式：SDO 报文协议与PDO 报文协议。SDO 报文协议是一种握手协议，每个SDO 信息需要产生一个确认信号，是一种应答式的传输方式，故传输效率低。相对于SDO 报文协议，PDO 报文协议用于具有高优先级的快速的数据传输，每个PDO 信息不需要产生确认信号，传输效率高。PDO 报文协议的传输方式是点对点的通讯方式或者是广播。然而每个寄存器要想工作在PDO 模式下，需要先在SDO 模式下进行设置，设置好之后才可以采用PDO 的报文协议。对于需要经常进行数据交换的信息比如：电机转速、电流、力矩值等，先通过SDO 报文协议设置好之后，采用PDO 的报文协议。主控器发送给电机驱动器的指令等信息，由于不是经常发送，采用SDO 的报文协议。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.万向电动轮椅的电气控制装置，其特征在于，包括主控器和若干电机驱动器，所述主控器和各所述电机驱动器之间通过CAN总线连接；
所述主控器的输入端口连接有手柄，所述主控器的输出端口连接有液晶显示屏；
各所述电机驱动器分别连接至一台车轮电机。
2.如权利要求1所述的万向电动轮椅的电气控制装置，其特征在于，所述主控器还连接有电流检测电路和电源控制开关。
3.如权利要求1或2所述的万向电动轮椅的电气控制装置，其特征在于，所述电机驱动器包括控制器和驱动电路；
所述控制器为单片机，所述驱动电路为基于金属氧化物场效应管的H桥，所述单片机的不同端口分别连接至所述H桥中各所述金属氧化物场效应管的控制端。
4.如权利要求3所述的万向电动轮椅的电气控制装置，其特征在于，所述电机驱动器为四个，每个所述电机驱动器对应连接至一台车轮电机。
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| CN201621094877.2U CN206057911U (zh) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 万向电动轮椅的电气控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201621094877.2U CN206057911U (zh) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 万向电动轮椅的电气控制装置 |
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|---|---|
| CN206057911U true CN206057911U (zh) | 2017-03-29 |
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| CN (1) | CN206057911U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108403319A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | 福建明鑫智能科技股份有限公司 | 一种基于三维霍尔操纵杆的全向电动轮椅控制系统 |
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2016
- 2016-09-30 CN CN201621094877.2U patent/CN206057911U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN108403319A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | 福建明鑫智能科技股份有限公司 | 一种基于三维霍尔操纵杆的全向电动轮椅控制系统 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20170329 Termination date: 20180930 |
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