双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置的制作方法
专利名称：双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型具体涉及一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置。
背景技术：
现有的双驱动操纵摇杆控制器包括了能控制两个有刷电机及其能对该两个有刷电机进行制动的电磁铁的控制系统。该控制系统的主要功能是只能对两个有刷电机系统进行控制。而无刷控制系统的控制方式与有刷系统是完全不同的，有刷系统采用的是单相H桥式的驱动方式；无刷系统采用的是三相六状态桥式的控制方式，三相的驱动效率要高于单相的驱动的方式；有刷系统由于有碳刷的存在，电机在运行时，碳刷和电机整流子之间会产生火花，因而有刷电机不能使用在不允许有火花的场合，另外，运行时的火花会使电机的整流子产生积碳，从而使电机的效率进一步降低，为了使电机能正常运行，必须要对电机的积碳及其污垢进行清理，这是非常麻烦的一件事；而无刷电机由于无碳刷则不需要进行上述工作。
发明内容本实用新型的目的是:提供一种与双驱动无刷电机驱动控制系统相配套使用的双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，不仅小巧、低功耗，而且操作安全，以克服现有技术的不足。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是:一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，包括CPU微处理器、人机对话面板、弱电源开关电路、稳压电源电路、欠压保护电路和通讯接口电路，所述人机对话面板和通讯接口电路均与CPU微处理器通信连接，人机对话面板的输出端和CPU微处理器的输出端分别与弱电源开关电路相应的输入端电连接，弱电源开关的输出端分别与稳压电源电路的输入端以及通讯接口电路相应的连接端电连接，所述稳压电源电路还与CPU微处理器电连接；所述欠压保护电路的输入端与弱电源开关电路的输出端电连接，欠压保护电路的输出端与稳压电源电路的输入端以及CPU微处理器的输入端电连接；所述人机对话面板包括电压显示电路，功能显示电路，蜂鸣器LS1，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及与蜂鸣器LSl电连接的蜂鸣器鸣叫按钮S4;所述电压显示电路，功能状态显示电路，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及蜂鸣器鸣叫按钮S4分别与CPU微处理器相应的连接端电连接。在上述技术方案中，还包括编程器接口电路，所述CPU微处理器的输入端还与编程器接口电路的输出端电连接。在上述技术方案中，所述弱电源开关电路包括三极管Ql、Q2，电阻R25、R26，以及电源开按钮S5 ;所述三极管Ql的发射极与通讯接口电路的输入端电连接，三极管Ql的基极通过电阻R25与三极管Q2的集电极电连接，三极管Ql的集电极与稳压电源电路的输入端电连接，三极管Q2的基极与电阻R26的一端电连接，电阻R26的另一端与CPU微处理器的输出端电连接，三极管Q2的发射极接地，所述电源开按钮S5的两端连接在三极管Q2的集电极和发射极之间，且电源开按钮S5设在人机对话面板上。本实用新型所具有的积极效果是:采用上述结构后，将本实用新型分别与操纵摇杆和双驱动无刷电机驱动控制系统相应的连接端电连接，通过人机对话面板控制弱电源开关电路，且接通弱电电源，使得CPU微处理器获得正常的工作电源，并通过通讯接口电路指挥驱动无刷电机的大功率部分，使得无刷电机驱动控制系统得到工作的大电流，达到了高、低电压隔离分开的目的。而且本实用新型与已有的操纵摇杆控制器相比，既小巧、低功耗，又操作安全，还易于维修替换。本实用新型还具有体积小，重量轻等优点。
图1是本实用新型的电路原理方框图，其中，9为操纵摇杆；图2是图1的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明，但并不局限于此。如图1、2所示，一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，包括CPU微处理器1、人机对话面板2、弱电源开关电路3、稳压电源4、欠压保护电路8和通讯接口电路5，所述人机对话面板2和通讯接口电路5均与CPU微处理器I通信连接，人机对话面板2的输出端和CPU微处理器I的输出端分别与弱电源开关电路3相应的输入端电连接，弱电源开关电路3的输出端分别与稳压电源电路4的输入端以及通讯接口电路5相应的连接端电连接，所述稳压电源电路4还与CPU微处理器I电连接；所述欠压保护电路8的输入端与弱电源开关电路3的输出端电连接，欠压保护电路8的输出端与稳压电源电路4的输入端以及CPU微处理器I的输入端电连接；所述人机对话面板2包括电压显示电路2-1，功能显示电路2-2，蜂鸣器LS1，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及与蜂鸣器LSI电连接的蜂鸣器鸣叫按钮S4 ;所述电压显示电路2-1，功能状态显示电路2-2，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及蜂鸣器鸣叫按钮S4分别与CPU微处理器I相应的连接端电连接。如图1所示，为了便于下载控制软件，还包括编程器接口电路6，所述CPU微处理器I的输入端还与编程器接口 6的输出端电连接。当然，控制软件也可以直接下载至CPU微处理器I中。如图2所示，本实用新型能够通过人机对话面板2实时获知当前的电源电量及电动车行驶速度、性能、档次等状态，若电压不足或者发生故障时，蜂鸣器LSl能及时报警。如图1、2所示，为了将高、低电压隔离分开，或者是说将强、弱电流隔离分开；本实用新型所述的欠压保护电路8由电阻R2和电阻R5串联而成，所述欠压保护电路8的一端与弱电源开关电路3的输出端以及稳压电源电路4的输入端电连接，电阻R2和电阻R5的连接点与CPU微处理器I的输入端电连接，欠压保护电路8的另一端接地。如图1、2所示，为了使用较小的电流去控制大电流，这样就可以用轻触按钮来控制，所述弱电源开关电路3包括三极管Q1、Q2，电阻R25、R26，以及电源开按钮S5 ;所述三极管Ql的发射极与通讯接口 5的输入端电连接，三极管Ql的基极通过电阻R25与三极管Q2的集电极电连接，三极管Ql的集电极与稳压电源4的输入端电连接，三极管Q2的基极与电阻R26的一端电连接，三极管Q2的发射极接地，电阻R26的另一端与CPU微处理器I的输出端电连接，所述电源开按钮S5的两端连接在三极管Q2的集电极和发射极之间，且电源开按钮S5设在人机对话面板2上。本实用新型的CPU微处理器I优先选用型号为PIC18F44J10的集成芯片，当然也可以选用其它型号的集成芯片。本实用新型工作过程:使用时，将装在电动轮椅上的操纵摇杆所包括的霍尔元件电路与CPU微处理器I输入端电连接，通讯接口电路5与双驱动无刷电机的驱动控制系统相应的连接端电连接。当操纵摇杆向不同方向转动不同角度时，霍尔电路会输出相应不同的模拟信号至CPU微处理器1，且由CPU微处理器I进行处理分析该模拟信号，并将其转换成相应的数字信号，然后将转换后的数字信号通过通讯接口电路5输出，送至无刷电机的驱动控制系统中，经综合运算处理后作出不同的控制。例如，当操纵摇杆向前推进时，霍尔电路输出一定的模拟信号至CPU微处理器I中，由CPU微处理器I将该模拟信号转换为数字信号，并进行分析处理，然后通过通讯接口电路5通信给无刷电机的驱动控制系统进行综合处理、运算，对两个无刷电机同时向前转动。由于电动轮椅电源蓄电池的电压是24V，本实用新型的工作电压也就是24V，当弱电源开关电路3中的按钮开S5被按上时，弱电源开关电路3的三极管Ql导通，稳压电源电路4得电，同时CPU微处理器I及人机对话面板2得电，如图2所示，本实用新型由功能显示电路2-2中发光二极管D3-D7分别显示速度的快慢，由电压显示电路2-1中的发光二极管D8-D14来显示蓄电池电量的高低；人机对话面板的2中功能设置向上按钮SI为设置参数“递增”(UP)按钮，每按一次，档次将提高一档；功能设置向下按钮S3为设置参数“递减”(DOWN)按钮，每按一次，档次将降低一档；S2为电源关按钮，当按一下该按钮，本实用新型将关断电源；S4按钮是蜂鸣器鸣叫按钮，当按下S4，蜂鸣器LSl则鸣叫。
权利要求1.一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，其特征在于:包括CPU微处理器(I)、人机对话面板(2)、弱电源开关电路(3)、稳压电源电路(4)、欠压保护电路(8)和通讯接口电路(5 )，所述人机对话面板(2 )和通讯接口电路(5 )均与CPU微处理器(I)通信连接，人机对话面板(2)的输出端和CPU微处理器(I)的输出端分别与弱电源开关电路(3)相应的输入端电连接，弱电源开关电路(3)的输出端分别与稳压电源电路(4)的输入端以及通讯接口电路(5)相应的连接端电连接，所述稳压电源电路(4)还与CPU微处理器(I)电连接；所述欠压保护电路(8)的输入端与弱电源开关电路(3)的输出端电连接，欠压保护电路(8)的输出端与稳压电源电路(4)的输入端以及CPU微处理器(I)的输入端电连接；所述人机对话面板(2)包括电压显示电路(2-1)，功能显示电路(2-2)，蜂鸣器LS1，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及与蜂鸣器LSl电连接的蜂鸣器鸣叫按钮S4 ;所述电压显示电路(2-1)，功能状态显示电路(2-2)，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及蜂鸣器鸣叫按钮S4分别与CPU微处理器(I)相应的连接端电连接。
2.根据权利要求1所述的双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，其特征在于:还包括编程器接口电路(6)，所述CPU微处理器(I)的输入端还与编程器接口电路(6)的输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，其特征在于:所述弱电源开关电路(3)包括三极管Q1、Q2，电阻R25、R26，以及电源开按钮S5 ;所述三极管Ql的发射极与通讯接口电路(5)的输入端电连接，三极管Ql的基极通过电阻R25与三极管Q2的集电极电连接，三极管Ql的集电极与稳压电源电路(4)的输入端电连接，三极管Q2的基极与电阻R26的一端电连接，三极管Q2的发射极接地，电阻R26的另一端与CPU微处理器(I)的输出端电连接，所述电源开按钮S5的两端连接在三极管Q2的集电极和发射极之间，且电源开按钮S5设在人机对话面板(2)上。
专利摘要本实用新型涉及一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，包括人机对话面板和通讯接口电路均与CPU微处理器通信连接，人机对话面板的输出端和CPU微处理器的输出端分别与弱电源开关电路相应的输入端电连接，弱电源开关的输出端分别与稳压电源电路的输入端以及通讯接口电路相应的连接端电连接，稳压电源电路还与CPU微处理器电连接；欠压保护电路的输入端与弱电源开关电路的输出端电连接，欠压保护电路的输出端与稳压电源电路的输入端以及CPU微处理器的输入端电连接。本实用新型能够与双驱动无刷电机驱动控制系统相配套使用，不仅小巧、低功耗，而且操作安全，还具有维修替换方便等优点。
文档编号A61G5/10GK202933125SQ20122064187
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者朱鹤生 申请人:常州亿盛电子电器有限公司
技术领域：
本实用新型具体涉及一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置。
背景技术：
现有的双驱动操纵摇杆控制器包括了能控制两个有刷电机及其能对该两个有刷电机进行制动的电磁铁的控制系统。该控制系统的主要功能是只能对两个有刷电机系统进行控制。而无刷控制系统的控制方式与有刷系统是完全不同的，有刷系统采用的是单相H桥式的驱动方式；无刷系统采用的是三相六状态桥式的控制方式，三相的驱动效率要高于单相的驱动的方式；有刷系统由于有碳刷的存在，电机在运行时，碳刷和电机整流子之间会产生火花，因而有刷电机不能使用在不允许有火花的场合，另外，运行时的火花会使电机的整流子产生积碳，从而使电机的效率进一步降低，为了使电机能正常运行，必须要对电机的积碳及其污垢进行清理，这是非常麻烦的一件事；而无刷电机由于无碳刷则不需要进行上述工作。
发明内容本实用新型的目的是:提供一种与双驱动无刷电机驱动控制系统相配套使用的双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，不仅小巧、低功耗，而且操作安全，以克服现有技术的不足。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是:一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，包括CPU微处理器、人机对话面板、弱电源开关电路、稳压电源电路、欠压保护电路和通讯接口电路，所述人机对话面板和通讯接口电路均与CPU微处理器通信连接，人机对话面板的输出端和CPU微处理器的输出端分别与弱电源开关电路相应的输入端电连接，弱电源开关的输出端分别与稳压电源电路的输入端以及通讯接口电路相应的连接端电连接，所述稳压电源电路还与CPU微处理器电连接；所述欠压保护电路的输入端与弱电源开关电路的输出端电连接，欠压保护电路的输出端与稳压电源电路的输入端以及CPU微处理器的输入端电连接；所述人机对话面板包括电压显示电路，功能显示电路，蜂鸣器LS1，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及与蜂鸣器LSl电连接的蜂鸣器鸣叫按钮S4;所述电压显示电路，功能状态显示电路，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及蜂鸣器鸣叫按钮S4分别与CPU微处理器相应的连接端电连接。在上述技术方案中，还包括编程器接口电路，所述CPU微处理器的输入端还与编程器接口电路的输出端电连接。在上述技术方案中，所述弱电源开关电路包括三极管Ql、Q2，电阻R25、R26，以及电源开按钮S5 ;所述三极管Ql的发射极与通讯接口电路的输入端电连接，三极管Ql的基极通过电阻R25与三极管Q2的集电极电连接，三极管Ql的集电极与稳压电源电路的输入端电连接，三极管Q2的基极与电阻R26的一端电连接，电阻R26的另一端与CPU微处理器的输出端电连接，三极管Q2的发射极接地，所述电源开按钮S5的两端连接在三极管Q2的集电极和发射极之间，且电源开按钮S5设在人机对话面板上。本实用新型所具有的积极效果是:采用上述结构后，将本实用新型分别与操纵摇杆和双驱动无刷电机驱动控制系统相应的连接端电连接，通过人机对话面板控制弱电源开关电路，且接通弱电电源，使得CPU微处理器获得正常的工作电源，并通过通讯接口电路指挥驱动无刷电机的大功率部分，使得无刷电机驱动控制系统得到工作的大电流，达到了高、低电压隔离分开的目的。而且本实用新型与已有的操纵摇杆控制器相比，既小巧、低功耗，又操作安全，还易于维修替换。本实用新型还具有体积小，重量轻等优点。
图1是本实用新型的电路原理方框图，其中，9为操纵摇杆；图2是图1的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明，但并不局限于此。如图1、2所示，一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，包括CPU微处理器1、人机对话面板2、弱电源开关电路3、稳压电源4、欠压保护电路8和通讯接口电路5，所述人机对话面板2和通讯接口电路5均与CPU微处理器I通信连接，人机对话面板2的输出端和CPU微处理器I的输出端分别与弱电源开关电路3相应的输入端电连接，弱电源开关电路3的输出端分别与稳压电源电路4的输入端以及通讯接口电路5相应的连接端电连接，所述稳压电源电路4还与CPU微处理器I电连接；所述欠压保护电路8的输入端与弱电源开关电路3的输出端电连接，欠压保护电路8的输出端与稳压电源电路4的输入端以及CPU微处理器I的输入端电连接；所述人机对话面板2包括电压显示电路2-1，功能显示电路2-2，蜂鸣器LS1，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及与蜂鸣器LSI电连接的蜂鸣器鸣叫按钮S4 ;所述电压显示电路2-1，功能状态显示电路2-2，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及蜂鸣器鸣叫按钮S4分别与CPU微处理器I相应的连接端电连接。如图1所示，为了便于下载控制软件，还包括编程器接口电路6，所述CPU微处理器I的输入端还与编程器接口 6的输出端电连接。当然，控制软件也可以直接下载至CPU微处理器I中。如图2所示，本实用新型能够通过人机对话面板2实时获知当前的电源电量及电动车行驶速度、性能、档次等状态，若电压不足或者发生故障时，蜂鸣器LSl能及时报警。如图1、2所示，为了将高、低电压隔离分开，或者是说将强、弱电流隔离分开；本实用新型所述的欠压保护电路8由电阻R2和电阻R5串联而成，所述欠压保护电路8的一端与弱电源开关电路3的输出端以及稳压电源电路4的输入端电连接，电阻R2和电阻R5的连接点与CPU微处理器I的输入端电连接，欠压保护电路8的另一端接地。如图1、2所示，为了使用较小的电流去控制大电流，这样就可以用轻触按钮来控制，所述弱电源开关电路3包括三极管Q1、Q2，电阻R25、R26，以及电源开按钮S5 ;所述三极管Ql的发射极与通讯接口 5的输入端电连接，三极管Ql的基极通过电阻R25与三极管Q2的集电极电连接，三极管Ql的集电极与稳压电源4的输入端电连接，三极管Q2的基极与电阻R26的一端电连接，三极管Q2的发射极接地，电阻R26的另一端与CPU微处理器I的输出端电连接，所述电源开按钮S5的两端连接在三极管Q2的集电极和发射极之间，且电源开按钮S5设在人机对话面板2上。本实用新型的CPU微处理器I优先选用型号为PIC18F44J10的集成芯片，当然也可以选用其它型号的集成芯片。本实用新型工作过程:使用时，将装在电动轮椅上的操纵摇杆所包括的霍尔元件电路与CPU微处理器I输入端电连接，通讯接口电路5与双驱动无刷电机的驱动控制系统相应的连接端电连接。当操纵摇杆向不同方向转动不同角度时，霍尔电路会输出相应不同的模拟信号至CPU微处理器1，且由CPU微处理器I进行处理分析该模拟信号，并将其转换成相应的数字信号，然后将转换后的数字信号通过通讯接口电路5输出，送至无刷电机的驱动控制系统中，经综合运算处理后作出不同的控制。例如，当操纵摇杆向前推进时，霍尔电路输出一定的模拟信号至CPU微处理器I中，由CPU微处理器I将该模拟信号转换为数字信号，并进行分析处理，然后通过通讯接口电路5通信给无刷电机的驱动控制系统进行综合处理、运算，对两个无刷电机同时向前转动。由于电动轮椅电源蓄电池的电压是24V，本实用新型的工作电压也就是24V，当弱电源开关电路3中的按钮开S5被按上时，弱电源开关电路3的三极管Ql导通，稳压电源电路4得电，同时CPU微处理器I及人机对话面板2得电，如图2所示，本实用新型由功能显示电路2-2中发光二极管D3-D7分别显示速度的快慢，由电压显示电路2-1中的发光二极管D8-D14来显示蓄电池电量的高低；人机对话面板的2中功能设置向上按钮SI为设置参数“递增”(UP)按钮，每按一次，档次将提高一档；功能设置向下按钮S3为设置参数“递减”(DOWN)按钮，每按一次，档次将降低一档；S2为电源关按钮，当按一下该按钮，本实用新型将关断电源；S4按钮是蜂鸣器鸣叫按钮，当按下S4，蜂鸣器LSl则鸣叫。
权利要求1.一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，其特征在于:包括CPU微处理器(I)、人机对话面板(2)、弱电源开关电路(3)、稳压电源电路(4)、欠压保护电路(8)和通讯接口电路(5 )，所述人机对话面板(2 )和通讯接口电路(5 )均与CPU微处理器(I)通信连接，人机对话面板(2)的输出端和CPU微处理器(I)的输出端分别与弱电源开关电路(3)相应的输入端电连接，弱电源开关电路(3)的输出端分别与稳压电源电路(4)的输入端以及通讯接口电路(5)相应的连接端电连接，所述稳压电源电路(4)还与CPU微处理器(I)电连接；所述欠压保护电路(8)的输入端与弱电源开关电路(3)的输出端电连接，欠压保护电路(8)的输出端与稳压电源电路(4)的输入端以及CPU微处理器(I)的输入端电连接；所述人机对话面板(2)包括电压显示电路(2-1)，功能显示电路(2-2)，蜂鸣器LS1，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及与蜂鸣器LSl电连接的蜂鸣器鸣叫按钮S4 ;所述电压显示电路(2-1)，功能状态显示电路(2-2)，电源关按钮S2，功能设置向上、向下按钮S1、S3，以及蜂鸣器鸣叫按钮S4分别与CPU微处理器(I)相应的连接端电连接。
2.根据权利要求1所述的双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，其特征在于:还包括编程器接口电路(6)，所述CPU微处理器(I)的输入端还与编程器接口电路(6)的输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，其特征在于:所述弱电源开关电路(3)包括三极管Q1、Q2，电阻R25、R26，以及电源开按钮S5 ;所述三极管Ql的发射极与通讯接口电路(5)的输入端电连接，三极管Ql的基极通过电阻R25与三极管Q2的集电极电连接，三极管Ql的集电极与稳压电源电路(4)的输入端电连接，三极管Q2的基极与电阻R26的一端电连接，三极管Q2的发射极接地，电阻R26的另一端与CPU微处理器(I)的输出端电连接，所述电源开按钮S5的两端连接在三极管Q2的集电极和发射极之间，且电源开按钮S5设在人机对话面板(2)上。
专利摘要本实用新型涉及一种双驱动无刷电机的操纵摇杆控制装置，包括人机对话面板和通讯接口电路均与CPU微处理器通信连接，人机对话面板的输出端和CPU微处理器的输出端分别与弱电源开关电路相应的输入端电连接，弱电源开关的输出端分别与稳压电源电路的输入端以及通讯接口电路相应的连接端电连接，稳压电源电路还与CPU微处理器电连接；欠压保护电路的输入端与弱电源开关电路的输出端电连接，欠压保护电路的输出端与稳压电源电路的输入端以及CPU微处理器的输入端电连接。本实用新型能够与双驱动无刷电机驱动控制系统相配套使用，不仅小巧、低功耗，而且操作安全，还具有维修替换方便等优点。
文档编号A61G5/10GK202933125SQ20122064187
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者朱鹤生 申请人:常州亿盛电子电器有限公司
最新回复(0)