CN212413083U - 吸尘器附件识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸尘器附件识别系统，其包括：主控模块、与主控模块相连的吸尘电机控制模块、与主控模块相连的地刷电机控制模块、提供5伏直流电源的电源降压模块、与主控模块相连并检测电源电压的电压检测模块、以及与主控模块相连的吸尘电机驱动模块，其中所述主控模块通过多个脉冲信号获得地刷电机控制模块的电流信号，然后根据所获得的电流信号结合电压检测模块所检测到的电源电压，进而与主控模块内的预设数据表进行匹配再获得地刷电机的规格信息。本实用新型降低成本，操作简便，且能自动识别相应的吸尘器附件，便于用户多场景便携式使用，防止非授权吸尘器附件的使用，提升产品可靠性，避免品牌形象受损。

Description

吸尘器附件识别系统

技术领域

本实用新型涉及一种吸尘器附件识别系统。

背景技术

目前吸尘器会配设具电机的多个吸尘器附件来满足不同环境的应用，但由于各个吸尘器附件的电气参数不同，例如电机功率不同，不进行吸尘器附件识别将影响吸尘器整机使用。业内有方案采用电阻来识别，这需要在吸尘器附件中增加识别电阻和相应的电路来进行识别，该方案无疑增加成本。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种吸尘器附件识别系统，降低成本，操作简便，且能自动识别相应的吸尘器附件，便于用户多场景便携式使用。

本实用新型的第一技术方案是：一种吸尘器附件识别系统，其包括主控模块、与主控模块相连的吸尘电机控制模块、与主控模块相连的地刷电机控制模块、提供5伏直流电源的电源降压模块、与主控模块相连并检测电源电压的电压检测模块、以及与主控模块相连的吸尘电机驱动模块，其中所述主控模块通过多个脉冲信号获得地刷电机控制模块的电流信号，然后根据所获得的电流信号结合电压检测模块所检测到的电源电压，进而与主控模块内的预设数据表进行匹配再获得地刷电机的规格信息。

在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：

优选地，所述吸尘电机控制模块包括第一场效应管U2、与第一场效应管U2的栅极相连的第一连接电阻R14、一端与第一连接电阻R14并联连接且另一端与地连接的第一并联电阻R8、与第一场效应管U2源极相连的第一滤波单元、以及与第一场效应管U2漏极相连的第一保护单元。

优选地，所述地刷电机控制模块包括第二场效应管U4、与第二场效应管U4的栅极相连的第二连接电阻R16、一端与第二连接电阻R16并联连接且另一端与地连接的第二并联电阻R17、与第二场效应管U4源极相连的第二滤波单元、以及与第二场效应管U4漏极相连的第二保护单元。

优选地，所述电压检测模块包括第三场效应管Q2、一端与第三场效应管Q2漏极相连而另一端连接B+信号的漏极电阻R5、一端与与第三场效应管Q2栅极相连而另一端接地的栅极电阻R9、与第三场效应管Q2源极相连的第三滤波单元。

优选地，所述第一滤波单元包括与第一场效应管U2源极相连的第一滤波电阻R4、一端与第一场效应管U2源极相连而另一端与地相连的第二滤波电阻R7、以及一端与第一滤波电阻R4相连而另一端与地相连的第一滤波电容C5。

优选地，所述第二滤波单元包括与第二场效应管U4源极相连的第三滤波电阻R18、一端与第二场效应管U4源极相连而另一端与地相连的第四滤波电阻R19、以及一端与第三滤波电阻R18相连而另一端与地相连的第二滤波电容C10。

优选地，所述吸尘电机驱动模块用于驱动电机，其包括第四场效应管Q1、一端与第四场效应管Q1漏极相连的分压电阻R2、负极与分压电阻R2另一端相连而正极与VCC信号相连的驱动二极管D2、一端与第四场效应管Q1栅极相连的第三连接电阻R12、以及一端与第三连接电阻另一端相连且另一端与地相连的第四连接电阻R3。

优选地，所述第一滤波电容C5、第二滤波电容C10的电容值相同，且单位为纳法级；所述第一并联电阻R8、栅极电阻R9、第二并联电阻R17的电阻值相同，且小于漏极电阻R5的电阻值，所述第一连接电阻R14和第二连接电阻R16的电阻值相同，而第一滤波电阻R4和第三滤波电阻R18的电阻值相同。

本实用新型优点是：降低成本，操作简便，且能自动识别相应的吸尘器附件，便于用户多场景便携式使用，防止非授权吸尘器附件的使用，提升产品可靠性，避免品牌形象受损。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型第一实施例的功能框图；

图2是图1中主控模块的电路图；

图3是图1中吸尘电机控制模块的电路图；

图4是图1中地刷电机控制模块的电路图；

图5是图1中电源降压模块的电路图；

图6是图1中电压检测模块的电路图；

图7是图1中吸尘电机驱动模块的电路图；

图8是图1中按键显示模块和接口模块的电路图。

图9是本实用新型第二实施例中当前电源电压与瞬间电流的关系图。

具体实施方式

实施例：如图1-8所示，本实用新型揭示一种吸尘器附件识别系统的第一实施例，其包括主控模块100、与主控模块100相连的吸尘电机控制模块200、与主控模块100相连的地刷电机控制模块300、提供5伏直流电源的电源降压模块400、与主控模块100相连并检测电源电压的电压检测模块500、以及与主控模块100相连的吸尘电机驱动模块600，其中主控模块100通过多个脉冲信号获得地刷电机控制模块300的电流信号，然后根据所获得的电流信号结合电压检测模块500所检测到的电源电压，进而与主控模块100内的预设数据表进行匹配再获得地刷电机的规格信息。

主控模块100优选为单片机或微处理器，本实施例优选为CM8S6990-20型号芯片，共有20个针脚。8051架构工业处理器，具有双运放器和双比较器。

吸尘电机控制模块200包括第一场效应管U2、与第一场效应管U2的栅极相连的第一连接电阻R14、一端与第一连接电阻R14并联连接且另一端与地连接的第一并联电阻R8、与第一场效应管U2源极相连的第一滤波单元、以及与第一场效应管U2漏极相连的第一保护单元。第一滤波单元包括与第一场效应管U2源极相连的第一滤波电阻R4、一端与第一场效应管U2源极相连而另一端与地相连的第二滤波电阻R7、以及一端与第一滤波电阻R4相连而另一端与地相连的第一滤波电容C5，其中第一滤波电阻R4与第一滤波电容C5之间的连接点输出AN-C1信号，AN-C1信号与主控模块100的14号针脚相连。第一保护单元包括与第一场效应管U2漏极相连的第一保护电容C9、以及与第一保护电容C9并联的第一稳压二极管D7，其中第一稳压二极管D7的负极连接吸尘电机信号M+。

地刷电机控制模块300包括第二场效应管U4、与第二场效应管U4的栅极相连的第二连接电阻R16、一端与第二连接电阻R16并联连接且另一端与地连接的第二并联电阻R17、与第二场效应管U4源极相连的第二滤波单元、以及与第二场效应管U4漏极相连的第二保护单元。第二滤波单元包括与第二场效应管U4源极相连的第三滤波电阻R18、一端与第二场效应管U4源极相连而另一端与地相连的第四滤波电阻R19、以及一端与第三滤波电阻R18相连而另一端与地相连的第二滤波电容C10，其中第三滤波电阻R18与第二滤波电容C10之间的连接点输出AN-C2电流信号，AN-C2电流信号与主控模块100的12号针脚相连。

电压检测模块500用于检测电池电压，其包括第三场效应管Q2、一端与第三场效应管Q2漏极相连而另一端连接B+信号的漏极电阻R5、一端与与第三场效应管Q2栅极相连而另一端接地的栅极电阻R9、与第三场效应管Q2源极相连的第三滤波单元。第三滤波单元包括与第三场效应管Q2源极相连的第五滤波电阻R10、以及一端与第五滤波电阻R10并联相连而另一端与地相连的第三滤波电容C7。其中第一滤波电容C5、第一保护电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C7的电容值相同，且单位为纳法级，优选为30-200nF。栅极电阻R9、第五滤波电阻R10、第一并联电阻R8、第二并联电阻R17的电阻值相同，且小于漏极电阻R5的电阻值，且单位为千欧姆。第一连接电阻R14和第二连接电阻R16的电阻值相同。第一滤波电阻R4和第三滤波电阻R18的电阻值相同，且小于第五滤波电阻R10的电阻值。

吸尘电机驱动模块600用于驱动电机，其包括第四场效应管Q1、一端与第四场效应管Q1漏极相连的分压电阻R2、负极与分压电阻R2另一端相连而正极与VCC信号相连的驱动二极管D2、一端与第四场效应管Q1栅极相连的第三连接电阻R12、以及一端与第三连接电阻另一端相连且另一端与地相连的第四连接电阻R3。其中第三连接电阻R12和第四连接电阻R3的连接点与SIO信号相连。第四场效应管Q1源极与地相连。第四场效应管Q1的漏极与吸尘电机驱动信号SI相连。

按键显示模块700包括三个按键和三个指示灯，用于控制电路的开关、以及工作情形的指示。接口模块800包括烧录接口和信号的转接。

同样地，本实用新型揭示一种吸尘器附件识别系统的工作原理，其包括如下步骤：

S1：系统开始上电，主控模块100发出多个脉冲信号给地刷电机控制模块300，脉冲信号周期为毫秒级单位；

S2：然后地刷电机控制模块300根据脉冲信号而向主控模块100反馈瞬间电流信号；

S3：接着主控模块100根据瞬间电流信号，并结合电压检测模块500所检测到的电源电压与主控模块100内的预设数据表进行比较，如匹配则进入步骤S4，如不匹配则停止向地刷电机供电；

其中步骤S3中预设数据表至少包括功率信息、当前电源电压、瞬间电流、堵转电流参数，地刷电机的规格信息至少包括堵转电流，在本实施例中，预设数据表可参考下表：

因此一旦检测到的电流信号符合预设数据表内，即在图9中的三个四边形之内，而不符合则在三个四边形的外侧；

S4：最后获得地刷电机的规格信息，并根据该规格信息向地刷电机供电再调用主控模块100中与该地刷电机相匹配的控制程序，且控制地刷电机的工作状态至结束。由于不同功率的电机，其堵转电流是不同的，因此需要通过当前电源电压和瞬间电流来识别相应的堵转电流，以确保地刷电机正常工作。

本实用新型可实现对地刷不同功率的识别，采用相应的信号控制地刷工作，实现一机多用功能。不同地刷识别原理：主控模块100先给地刷电机控制模块300一个脉冲电压信号，第二场效应管U4导通，然后输出AN-C2电流信号，主控模块100根据AN-C2电流信号大小并结合所在当前电源电压，判断是否是本产品的授权吸尘器附件：如是则与主控模块100的预设数据表来比较识别不同功率的地刷，然后再输出相适应的控制信号去控制当前用到的地刷电机，如否则停止地刷电机的工作。由此本实用新型只需要两根电源线，不需要采样电阻、信号线和相关电路，就可以判断是否为授权吸尘器附件，然后根据预设数据表所设定的规格，来控制地刷电机的工作，成本低廉，提升产品可靠性。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种吸尘器附件识别系统，其特征在于其包括：主控模块(100)、与主控模块(100)相连的吸尘电机控制模块(200)、与主控模块(100)相连的地刷电机控制模块(300)、提供5伏直流电源的电源降压模块(400)、与主控模块(100)相连并检测电源电压的电压检测模块(500)、以及与主控模块(100)相连的吸尘电机驱动模块(600)，其中所述主控模块(100)通过多个脉冲信号获得地刷电机控制模块(300)的电流信号，然后根据所获得的电流信号结合电压检测模块(500)所检测到的电源电压，进而与主控模块(100)内的预设数据表进行匹配再获得地刷电机的规格信息。

2.如权利要求1所述的一种吸尘器附件识别系统，其特征在于：所述吸尘电机控制模块(200)包括第一场效应管(U2)、与第一场效应管(U2)的栅极相连的第一连接电阻(R14)、一端与第一连接电阻(R14)并联连接且另一端与地连接的第一并联电阻(R8)、与第一场效应管(U2)源极相连的第一滤波单元、以及与第一场效应管(U2)漏极相连的第一保护单元。

3.如权利要求2所述的一种吸尘器附件识别系统，其特征在于：所述地刷电机控制模块(300)包括第二场效应管(U4)、与第二场效应管(U4)的栅极相连的第二连接电阻(R16)、一端与第二连接电阻(R16)并联连接且另一端与地连接的第二并联电阻(R17)、与第二场效应管(U4)源极相连的第二滤波单元、以及与第二场效应管(U4)漏极相连的第二保护单元。

4.如权利要求3所述的一种吸尘器附件识别系统，其特征在于：所述电压检测模块(500)包括第三场效应管(Q2)、一端与第三场效应管(Q2)漏极相连而另一端连接B+信号的漏极电阻(R5)、一端与第三场效应管(Q2)栅极相连而另一端接地的栅极电阻(R9)、与第三场效应管(Q2)源极相连的第三滤波单元。

5.如权利要求4所述的一种吸尘器附件识别系统，其特征在于：所述第一滤波单元包括与第一场效应管(U2)源极相连的第一滤波电阻(R4)、一端与第一场效应管(U2)源极相连而另一端与地相连的第二滤波电阻(R7)、以及一端与第一滤波电阻(R4)相连而另一端与地相连的第一滤波电容(C5)。

6.如权利要求5所述的一种吸尘器附件识别系统，其特征在于：所述第二滤波单元包括与第二场效应管(U4)源极相连的第三滤波电阻(R18)、一端与第二场效应管(U4)源极相连而另一端与地相连的第四滤波电阻(R19)、以及一端与第三滤波电阻(R18)相连而另一端与地相连的第二滤波电容(C10)。

7.如权利要求6所述的一种吸尘器附件识别系统，其特征在于：所述吸尘电机驱动模块(600)用于驱动电机，其包括第四场效应管(Q1)、一端与第四场效应管(Q1)漏极相连的分压电阻(R2)、负极与分压电阻(R2)另一端相连而正极与VCC信号相连的驱动二极管(D2)、一端与第四场效应管(Q1)栅极相连的第三连接电阻(R12)、以及一端与第三连接电阻另一端相连且另一端与地相连的第四连接电阻(R3)。

8.如权利要求7所述的一种吸尘器附件识别系统，其特征在于：所述第一滤波电容(C5)、第二滤波电容(C10)的电容值相同，且单位为纳法级；所述第一并联电阻(R8)、栅极电阻(R9)、第二并联电阻(R17)的电阻值相同，且小于漏极电阻(R5)的电阻值，所述第一连接电阻(R14)和第二连接电阻(R16)的电阻值相同，而第一滤波电阻(R4)和第三滤波电阻(R18)的电阻值相同。

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