一種電動童車電控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電動童車電控裝置，包括MCU處理器、A/D轉(zhuǎn)換處理器、功能設(shè)置開關(guān)組、穩(wěn)壓器、過載保護(hù)器、驅(qū)動電路、三組由大功率MOSFET管元件組成的H橋電路，共同組成一種性能優(yōu)越的電動童車電控裝置，外接霍爾電子油門或可調(diào)電阻器、比例遙控設(shè)備作為輸入信號，通過處理輸入信號，調(diào)制PWM脈沖控制信號的占空比連續(xù)變化并且與輸入信號成比例，控制3個H橋電路驅(qū)動3個電機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向比例、無級調(diào)速。
【專利說明】—種電動童車電控裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及童車領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電動童車電控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電動童車控制裝置簡單，大都是開關(guān)控制，油門踏板或手柄是一個開關(guān)裝置，當(dāng)油門踏板松開時電機(jī)兩端不與電源連接，處于斷路狀態(tài)，當(dāng)油門被踏下后，開關(guān)接通，童車的驅(qū)動電機(jī)與電源間通電實(shí)現(xiàn)行走。電動童車一般有單驅(qū)動電動童車和雙驅(qū)電動童車，雙驅(qū)電動童車一般設(shè)有快檔和慢檔，通過一個雙刀開關(guān)將兩個驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)的切換，實(shí)現(xiàn)當(dāng)油門踏板開關(guān)閉合時電機(jī)兩端的電壓是全電源電壓或1/2電源電壓(串聯(lián)分壓)，從而實(shí)現(xiàn)電動童車可以有快、慢兩種車速。有的電動童車可以進(jìn)行手動駕駛或者遙控駕駛，兩種模式的切換通過童車上的一個開關(guān)來實(shí)現(xiàn)切換，當(dāng)在手動模式下不能進(jìn)行遙控。
[0003]目前電動童車控制裝置性能差，由于開關(guān)式油門不能實(shí)現(xiàn)車速與油門踏板或者油門手柄的位置成比例，因此駕駛的性能差，表現(xiàn)為在起步與停車時頓挫感強(qiáng)，行車過程中車速不能變化始終是一個速度，極大影響乘坐的舒適性與童車的駕駛樂趣，長時間踩踏或轉(zhuǎn)動油門開關(guān)易疲勞。另外，由于停車時電機(jī)兩端斷路，在坡路路況下容易產(chǎn)生溜車，存在一定的安全隱患。當(dāng)童車在手動模式下，不能進(jìn)行遙控控制，如果發(fā)生緊急情況，他人無法通過遙控器進(jìn)行控制，也存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種電動童車電控裝置，用于電動童車的控制，可提升電動童車的操控性能與駕駛安全性。
[0005]為達(dá)到上述目的， 本發(fā)明提供了一種電動童車電控裝置，包括:MCU處理器、油門裝置、功能設(shè)置開關(guān)組、比例遙控接收器、穩(wěn)壓器、過載保護(hù)器、驅(qū)動電路、3個H橋電路，其中:
[0006]MCU處理器分別與油門裝置、功能設(shè)置開關(guān)組、比例遙控接收器、驅(qū)動電路相連接，驅(qū)動電路分別與3個H橋電路相連接；
[0007]穩(wěn)壓器連接在電源與MCU處理器、比例遙控接收器、油門裝置之間；
[0008]通過所述油門裝置接收用戶對油門參數(shù)的設(shè)置，油門裝置的輸出信號作為油門控制信號之一傳送給MCU處理器；
[0009]功能設(shè)置開關(guān)組包括前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān)、快慢速設(shè)置開關(guān)、定速巡航設(shè)置開關(guān)、油門裝置校準(zhǔn)設(shè)置開關(guān)，分別與MCU處理器相連接，MCU處理器根據(jù)功能設(shè)置開關(guān)組各開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)來調(diào)整電控裝置的運(yùn)行狀態(tài)，其中，在童車行進(jìn)過程中，通過前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān)改變童車前進(jìn)或后退的設(shè)置在童車停車后生效；
[0010]比例遙控接收器具有至少3個通道，分別用于接收遙控發(fā)射器發(fā)送的遙控器優(yōu)先控制判斷信號、遙控轉(zhuǎn)向控制信號、遙控行車控制信號，并傳送給MCU處理器，其中MCU處理器在處理信號時，比例遙控接收器的控制模式優(yōu)先于油門裝置與功能設(shè)置開關(guān)組的控制模式；
[0011]MCU處理器對油門裝置的輸入信號、比例遙控接收器中各通道的輸入信號、功能設(shè)置開關(guān)組各開關(guān)的狀態(tài)信號進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號給驅(qū)動電路；
[0012]驅(qū)動電路對控制信號進(jìn)行放大，并將放大后的驅(qū)動信號傳送給相應(yīng)的H橋電路；
[0013]每個H橋電路包括4個功率在設(shè)定值以上的MOSFET或三級管，并外接一個電機(jī)，驅(qū)動信號驅(qū)動3個H橋電路中不同MOS管對的導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電流從左至右或從右至左流過相應(yīng)電機(jī)，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，其中，3個電機(jī)中I個電機(jī)為轉(zhuǎn)向電機(jī)，其余2個電機(jī)為行走電機(jī)；
[0014]過載保護(hù)器用于檢測驅(qū)動電路的驅(qū)動電流，當(dāng)驅(qū)動電流超過額定值時自動斷電保護(hù)。
[0015]可選的，上述電控裝置還包括:
[0016]工作指示燈，與MCU處理器相連接，用于標(biāo)識電控裝置的工作狀態(tài)。
[0017]可選的，油門裝置為霍爾電子油門踏板、手柄或者可調(diào)電阻，油門裝置包括三根接線，分別連接正極、地、輸出，輸出電壓作為MCU處理器的輸入，輸出電壓的變化范圍在正極電壓與地之間進(jìn)行變化，MCU處理器根據(jù)該輸出電壓對電機(jī)的速度做比例、無級控制。
[0018]可選的，油門裝置與MCU處理器之間還連接有A/D處理器，用于將油門裝置輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳送給MCU處理器。
[0019]可選的，比例遙控接收器接收的信號為PWM脈沖信號，MCU處理器根據(jù)PWM脈沖信號的寬度對電機(jī)的速度做比例、無級控制。
[0020]可選的，在停車狀態(tài)下，MCU處理器控制H橋電路的上半橋間歇性導(dǎo)通，在對應(yīng)電機(jī)兩端間歇形成短路，實(shí)現(xiàn)自動剎車與緩?fù)＼嚒?br> [0021]可選的，在倒車狀態(tài)下，MCU處理器控制倒車的最大速度為前進(jìn)時最大車速的一半。
[0022]可選的，當(dāng)定速巡航設(shè)置開關(guān)閉合時，MCU處理器根據(jù)當(dāng)前油門裝置的輸出保持車速。
[0023]本發(fā)明的電動童車電控裝置可以使電動童車的車速根據(jù)油門裝置的行程或是遙控器控制桿的行程進(jìn)行比例控制，即車速與油門裝置或遙控器的控制桿的行程成正比并且是無級調(diào)速，實(shí)現(xiàn)與真車一樣的操控體驗(yàn)，在行車時可以通過開關(guān)設(shè)定保持當(dāng)前油門的車速，在松開油門裝置時車速仍然可以保持設(shè)置時的車速，實(shí)現(xiàn)定速巡航，當(dāng)停車時電機(jī)兩端進(jìn)行短路，通過電機(jī)的反電勢有效避免童車溜車，遙控優(yōu)先的控制模式，只要打開遙控發(fā)射機(jī)上的切換開關(guān)，電動童車就自動切換為遙控模式，提升了電動童車的操控性能與駕駛安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0025]圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的電動童車電控裝置模塊示意圖；
[0026]圖2示出了本發(fā)明一個實(shí)施例的電控裝置硬件構(gòu)成示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明一個實(shí)施例的行車時控制信號與驅(qū)動信號的時序圖；
[0028]圖4為本發(fā)明一個實(shí)施例的停車時控制信號與驅(qū)動信號的時序圖；
[0029]圖5為本發(fā)明一個實(shí)施例的MCU軟件處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的電動童車電控裝置模塊示意圖；如圖所示，該電控裝置包括MCU處理器、油門裝置、功能設(shè)置開關(guān)組、比例遙控接收器、穩(wěn)壓器、過載保護(hù)器、驅(qū)動電路、3個H橋電路(可以用于單驅(qū)或是雙驅(qū)的電動童車)，其中:
[0032]MCU處理器分別與油門裝置、功能設(shè)置開關(guān)組、比例遙控接收器、驅(qū)動電路相連接，驅(qū)動電路分別與3個H橋電路相連接；
[0033]穩(wěn)壓器連接在電源與MCU處理器、比例遙控接收器、油門裝置之間，由于MCU處理器一般工作電壓是3.3-5v,童車一般使用的是6v或12v的蓄電池,穩(wěn)壓電路將6_15v電轉(zhuǎn)化為3.3或5v供MCU處理器、油門裝置、比例遙控接收器等使用；
[0034]通過油門裝置接收用戶對油門參數(shù)的設(shè)置，油門裝置的輸出信號作為油門控制信號之一傳送給MCU處理器，其中油門參數(shù)設(shè)置可以使電控裝置適應(yīng)于很多油門裝置，使電控裝置的適應(yīng)性增強(qiáng)；
[0035]功能設(shè)置開關(guān)組包括前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān)、快慢速設(shè)置開關(guān)、定速巡航設(shè)置開關(guān)、油門裝置校準(zhǔn)設(shè)置開關(guān)，分別與MCU處理器相連接，MCU處理器根據(jù)功能設(shè)置開關(guān)組各開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)來調(diào)整電控裝置的運(yùn)行狀態(tài)，其中，在童車行進(jìn)過程中，通過前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān)改變童車前進(jìn)或后退的設(shè)置不能馬上生效，要在童車停車后才可以生效，亦即在沒有完全松開油門的時候，改變童車行駛方向的設(shè)置是不起作用的，這是為了防止行駛過程中童車突然改變行駛方向造成的危險(xiǎn)；
[0036]比例遙控接收器具有至少3個通道，分別用于接收遙控發(fā)射器發(fā)送的遙控器優(yōu)先控制判斷信號、遙控轉(zhuǎn)向控制信號、遙控行車控制信號，并傳送給MCU處理器，其中MCU處理器在處理信號時，比例遙控接收器的控制模式優(yōu)先于油門裝置與功能設(shè)置開關(guān)組的控制模式；
[0037]MCU處理器對油門裝置的輸入信號、比例遙控接收器中各通道的輸入信號、功能設(shè)置開關(guān)組各開關(guān)的狀態(tài)信號進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號給驅(qū)動電路，控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速與油門裝置或者比例遙控器搖桿的行程成比例且無級變化，并將工作狀態(tài)通過工作指示燈進(jìn)行顯示，比如當(dāng)控制驅(qū)動電機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)時工作指示燈為綠燈，當(dāng)控制驅(qū)動電機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)時工作指示燈為紅燈；
[0038]驅(qū)動電路對控制信號進(jìn)行放大，并將放大后的驅(qū)動信號傳送給相應(yīng)的H橋電路；
[0039]每個H橋電路包括4個功率在設(shè)定值以上的MOSFET或三級管，并外接一個電機(jī)(如有刷電機(jī))，驅(qū)動電路將MCU處理器IO端口輸出的弱電控制信號進(jìn)行放大到足以驅(qū)動MOSFET元件的柵極(G級)使MOSFET元件完全導(dǎo)通，驅(qū)動信號驅(qū)動3個H橋電路中不同MOS管對的導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電流從左至右或從右至左流過相應(yīng)電機(jī)，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，其中，3個電機(jī)中I個電機(jī)為轉(zhuǎn)向電機(jī)，其余2個電機(jī)為行走電機(jī)；
[0040]H橋電路可以是PN型H橋，即上橋兩個MOSFET元件使用P型MOSFET元件，下橋兩個MOSFET元件使用N型MOSFET元件。
[0041 ] 過載保護(hù)器用于檢測驅(qū)動電路的驅(qū)動電流，當(dāng)驅(qū)動電流超過額定值時自動斷電保護(hù)。
[0042]其中接收器與本電控裝置進(jìn)行連接作為輸入信號，通過處理輸入信號，調(diào)制PWM脈沖控制信號的占空比連續(xù)變化并且與輸入信號成比例，控制3個H橋電路驅(qū)動3個有刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)比例、無級調(diào)速。
[0043]其中，油門裝置可以是霍爾電子油門踏板、手柄或者是可調(diào)電阻，油門裝置一般有三根接線，正極、地、輸出，輸出的電壓變化范圍在正極電壓與地之間進(jìn)行變化，另外，符合上述輸出特征的油門裝置均可用于本電控裝置。
[0044]其中，比例遙控接收器至少具有3個以上的通道，每個通道的輸出是PWM脈沖，正脈沖寬度會根據(jù)遙控發(fā)射器上的遙控桿桿位在設(shè)定時間范圍內(nèi)連續(xù)變化，例如可以在Ims到2ms之間連續(xù)變化，總脈沖周期可以設(shè)置為20ms通過正脈沖的寬度變化做精確的比例控制。
[0045]圖1中還示出了 A/D處理器，用于將油門裝置輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換為MCU處理所需的數(shù)字值，如果MCU處理器中具有A/D模塊，則此部分可以省略，直接用MCU處理器中的A/D模塊對油門裝置的輸出進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理。
[0046]工作指示燈用于指示電控裝置的工作狀態(tài)，例如，可以采用綠色的led指示燈當(dāng)驅(qū)動電機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)的時點(diǎn)亮，紅色led指示燈當(dāng)驅(qū)動電機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)時點(diǎn)亮。
[0047]圖2示出了本發(fā)明一個實(shí)施例的電控裝置硬件構(gòu)成示意圖；如圖2所示，電源VCC一般為6-12v，電源首先通過過載保護(hù)器，過載保護(hù)器當(dāng)檢測到電流超過電控裝置的額定電流時會自動切斷電源保護(hù)電控裝置。經(jīng)過過載保護(hù)器VCC —路連接驅(qū)動電路和H橋電路，另一路通過穩(wěn)壓器后變?yōu)閂DD，一般為3.3-5v電壓，本實(shí)施例中電控裝置VDD使用的是5v電壓，給MCU處理器、油門裝置、比例遙控接收器、功能設(shè)置開關(guān)組進(jìn)行供電。
[0048]本實(shí)施例中油門裝置采用霍爾電子油門踏板，踏板供電分別接VDD、GND，踏板輸出為TOUT與MCU處理器連接，TOUT輸出電壓根據(jù)踏板的行程在0.8V-4.2V之間線性變化。比例遙控接收器，供電分別接VDD、GND，可以設(shè)有3個或以上通道，本實(shí)施例中電控裝置只需用到3個通道，輸出分別為C0UT1、C0UT2、C0UT3 (COUTK C0UT2、C0UT3輸出均為高電平lms-2ms周期為20ms的脈沖信號，高電平的寬度與遙控發(fā)射器上的遙控桿行程成比例)，分別與MCU處理器連接，其中COUTl為遙控器優(yōu)先控制的判斷信號，C0UT2為遙控轉(zhuǎn)向的遙控控制信號，C0UT3為遙控行車的遙控控制信號。本實(shí)施例中電控裝置還有4個功能設(shè)置開關(guān)，它們通過下拉電阻與MCU處理器相連接，當(dāng)設(shè)置開關(guān)閉合時MCU處理器可以檢測到高電平、斷開時為低電平。4個功能設(shè)置開關(guān)分別為Kl:油門裝置校對設(shè)置開關(guān)，通過設(shè)置可以使本電控裝置使用符合上面油門裝置說明中的油門裝置；K2:速度快慢檔設(shè)置開關(guān)，可以將車速分為兩個檔:當(dāng)Κ2斷開時全速模式,最大油門時是全速，當(dāng)Κ2閉合時半速模式,最大油門時車速只有最大車速的一半；K3:前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān)，當(dāng)Κ3斷開時，控制驅(qū)動電機(jī)IH橋和驅(qū)動電機(jī)2Η橋左上橋到右下橋?qū)?，使車前進(jìn)，當(dāng)Κ3閉合時，控制驅(qū)動電機(jī)IH橋和驅(qū)動電機(jī)2Η橋右上橋到左下橋?qū)?，使車后退；?:定速巡航設(shè)置開關(guān)，在車輛前進(jìn)過程中當(dāng)Κ4閉合時，電控裝置會根據(jù)當(dāng)前的油門TOUT值保持車速，即使松開油門裝置，車速仍然保持設(shè)置定速巡航時的車速，當(dāng)K4斷開時定速巡航取消，電控裝置會根據(jù)新采集的油門裝置輸出值TOUT來控制車速。電控裝置的工作狀態(tài)有L1、L2兩個led燈來表示，LI綠燈亮?xí)r表示車輛前進(jìn)，L2紅燈亮?xí)r表示車輛后退。MCU處理器通過采集油門裝置、比例遙控接收器、功能設(shè)置開關(guān)的輸入控制P11-P14、P21-P24、P31-P34三組輸出控制信號給驅(qū)動電路，控制信號通過驅(qū)動電路放大后驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機(jī)H橋、驅(qū)動電機(jī)IH橋、驅(qū)動電機(jī)2H橋的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。驅(qū)動電路，將MCU輸出的P11-P14、P21-P24、P31-P34三組弱電信號控制信號放大到可以驅(qū)動MOSFET元件柵極(G級)導(dǎo)通的強(qiáng)電信號G11-G14、G21-G24、G31-G34。H橋電路在本電控裝置中有三組，分別是:轉(zhuǎn)向電機(jī)H橋、驅(qū)動電機(jī)IH橋、驅(qū)動電機(jī)2H橋，可以分別驅(qū)動3個電機(jī)進(jìn)行順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，可以用于單驅(qū)電動童車和雙驅(qū)電動童車的控制(雙驅(qū)電動童車就是有兩個行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括兩組行走齒輪箱和驅(qū)動電機(jī))，本實(shí)施例中電控裝置采用的是PN型H橋，即上橋采用P型MOSFET元件，下橋采用N型MOSFET元件，類似原理采用全N型H橋也可以，只是在控制信號上有所不同。本實(shí)施例中電控裝置可以控制3個電機(jī)的轉(zhuǎn)速無級變化并與控制機(jī)構(gòu)(油門裝置、比例遙控器搖桿)的行程成比例，Ml為轉(zhuǎn)向電機(jī)、M2為驅(qū)動電機(jī)1、M2為驅(qū)動電機(jī)2。
[0049]由于本實(shí)施例中電控裝置內(nèi)驅(qū)動電動機(jī)的電路采用的是PN型H橋，下面針對對于控制信號 P11-P14、P21-P24、P31-P34 與驅(qū)動信號 G11-G14、G21-G24、G31-G34 的關(guān)系以及信號本身的時序進(jìn)行說明。說明以P21-P24與G21-G24為例，其他兩組原理一致。P21-P24與G21-G24——對應(yīng)，P21-P24是MCU處理器輸出的控制信號，G21-G24是控制信號通過驅(qū)動電路放大后的驅(qū)動信號分別與H橋上的四個MOSFET元件的柵極相連接，其中G21連接左上橋MOSFET元件的柵極，G22連接左下橋MOSFET元件的柵極，G23連接右下橋的MOSFET元件的柵極，G24連接右上橋MOSFET元件的柵極。由于上半橋采用的是P型MOSFET元件，柵極低電平使元件導(dǎo)通，下半橋采用的是N型MOSFET元件，柵極高電平使元件導(dǎo)通。要前進(jìn)時控制G21為低電平、G22為低電平、G23為PWM (PWM的占空比與油門裝置或比例遙控發(fā)射器上的搖桿成比例)、G24為高電平，這樣H橋的左上MOSFET元件與右下MOSFET元件導(dǎo)通，電流從左H橋通過電機(jī)流到右H橋，時序圖如圖3。要后退時控制G21為高電平、G22為PWM、G23為低電平、G24為低電平，這樣H橋的右上MOSFET元件與左下MOSFET元件導(dǎo)通，電流從右H橋通過電機(jī)流到左H橋。以上就是驅(qū)動/[目號G21-G24的時序，由于驅(qū)動電路米用的是反向放大，因此對應(yīng)的控制信號P21-P24與G21-G24的時序相反。
[0050]在停車狀態(tài)下，G21、G24為固定占空比的PWM脈沖，G22、G23為低電平，使上半橋左右間歇性導(dǎo)通，電機(jī)兩端間歇形成短路，實(shí)現(xiàn)自動剎車，電機(jī)如果轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生反電勢從而有效防止電動童車溜車，由于是PWM脈沖信號控制H橋的上半橋間歇性導(dǎo)通，在實(shí)現(xiàn)剎車效果的同時也使停車變得緩和，時序如圖4。
[0051]本實(shí)施例中電控裝置的軟件部分燒寫入MCU處理器，MCU處理器本身有A/D轉(zhuǎn)換處理與EPR0M，軟件采用順序處理流程，主控程序循環(huán)進(jìn)行輸入信號的采集與輸出信號的處理，處理的核心是將與電控裝置連接的油門裝置輸出信號與比例遙控接收器上的輸出信號轉(zhuǎn)換為H橋電路的控制信號，通過PWM占空比與油門裝置或比例遙控發(fā)射器上的搖桿行程成比例且連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的比例、無級調(diào)速。MCU軟件處理流程圖如圖5所示。MCU處理器上電首先檢測Kl (油門裝置校準(zhǔn)設(shè)置開關(guān))開關(guān)的狀態(tài)，如果是閉合狀態(tài)，進(jìn)入油門裝置校準(zhǔn)處理，可以采集油門裝置完全放開時的TOUT輸出值與到最大行程后的TOUT輸出值并保存到MCU內(nèi)的EPROM中，這樣可以使電控裝置能適應(yīng)不同的油門裝置，只要其輸出電壓值TOUT在O-VDD之間變化。如果上電時Kl(油門裝置校準(zhǔn)設(shè)置開關(guān))是斷開狀態(tài)，從EPROM中取出油門參數(shù)，進(jìn)行MCU處理器的初始化工作，初始各個輸入輸出端口，設(shè)置PWM的周期為油門參數(shù)的最大值，以確保油門裝置在最大行程時PWM輸出電平?jīng)]有變化。MCU初始化工作完成后首先判斷比例遙控接收器COUTl的輸出值是否小于設(shè)定值如1.5ms,當(dāng)高電平脈沖寬度小于1.5ms時進(jìn)行遙控控制處理，當(dāng)大于1.5ms時進(jìn)行手動控制處理。在遙控處理模式下只處理C0UT1-C0UT3的輸出脈沖信號，根據(jù)信號寬度來調(diào)制P11-P12、P21-P24、P31-P34，其中P21-P24、P31-P34信號根據(jù)C0UT3的輸入值來計(jì)算，當(dāng)C0UT3為1.5ms時要進(jìn)行自動剎車與緩?fù)＼囂幚?，即用固定占空比的PWM脈沖控制H橋上半橋左右MOSFET元件間隙導(dǎo)通，使電機(jī)兩端形成短路。完成一次輸入信號采樣與控制信號輸出后，循環(huán)再判斷COUTl的信號脈寬，可以隨時切換遙控控制與手動控制。在手動控制處理過程中，P11-P14信號輸出使轉(zhuǎn)向電機(jī)H橋的四個MOSFET全部關(guān)斷，通過采集油門裝置TOUT的輸出值來計(jì)算P21-P24、P31-P34的輸出值，來控制驅(qū)動電機(jī)IH橋與驅(qū)動電機(jī)2H橋，與遙控模式下一樣，當(dāng)油門裝置完全放開時，即TOUT輸出值為油門最小值時，用固定占空比的PWM脈沖控制驅(qū)動電機(jī)1H、2H兩個H橋上半橋左右MOSFET元件間隙導(dǎo)通，使電機(jī)兩端形成短路，進(jìn)行自動剎車與緩?fù)＼?。根?jù)K2 (快慢檔設(shè)置開關(guān))狀態(tài)，決定是否要將油門裝置輸出的TOUT值進(jìn)行除2處理，另外當(dāng)在倒車狀態(tài)時固定進(jìn)行TOUT值除2處理，限制倒車時的最大車速只有前進(jìn)時的一半，根據(jù)K3 (前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān))，決定P21-P24、P31-P34時序，控制驅(qū)動電機(jī)1H、2H兩個橋從左到右導(dǎo)通或是從右向左導(dǎo)通，另外，在手動控制的行車過程中K3開關(guān)的狀態(tài)改變要在油門裝置徹底放開(TOUT為最小值)后才生效，避免突然的行車狀態(tài)改變。在車輛前進(jìn)時，如果K4 (定速巡航開關(guān))閉合，車速將保持，直到K4開關(guān)斷開，斷開后會根據(jù)斷開時的油門裝置行程控制車速。另外，除了 PWM的脈寬與油門裝置的行程成比例外，P麗脈寬的變化也是連續(xù)變化的，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的比例無級調(diào)速，使駕駛與乘坐更舒適。軟件處理中有看門狗處理，當(dāng)檢測到看門狗不正常時進(jìn)行軟件進(jìn)行重啟，避免電控裝置失控使童車的駕駛更安全。
[0052]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
[0053]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個或多個裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個子模塊。
[0054]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動童車電控裝置，其特征在于，包括:MCU處理器、油門裝置、功能設(shè)置開關(guān)組、比例遙控接收器、穩(wěn)壓器、過載保護(hù)器、驅(qū)動電路、3個H橋電路，其中: 所述MCU處理器分別與油門裝置、所述功能設(shè)置開關(guān)組、所述比例遙控接收器、所述驅(qū)動電路相連接，所述驅(qū)動電路分別與3個所述H橋電路相連接； 所述穩(wěn)壓器連接在電源與所述MCU處理器、所述比例遙控接收器、所述油門裝置之間； 通過所述油門裝置接收用戶對油門參數(shù)的設(shè)置，所述油門裝置的輸出信號作為油門控制信號之一傳送給所述MCU處理器； 所述功能設(shè)置開關(guān)組包括前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān)、快慢速設(shè)置開關(guān)、定速巡航設(shè)置開關(guān)、油門裝置校準(zhǔn)設(shè)置開關(guān)，分別與所述MCU處理器相連接，所述MCU處理器根據(jù)所述功能設(shè)置開關(guān)組各開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)來調(diào)整所述電控裝置的運(yùn)行狀態(tài)，其中，在童車行進(jìn)過程中，通過所述前進(jìn)后退設(shè)置開關(guān)改變童車前進(jìn)或后退的設(shè)置在童車停車后生效； 所述比例遙控接收器具有至少3個通道，分別用于接收遙控發(fā)射器發(fā)送的遙控器優(yōu)先控制判斷信號、遙控轉(zhuǎn)向控制信號、遙控行車控制信號，并傳送給所述MCU處理器，其中所述MCU處理器在處理信號時，所述比例遙控接收器的控制模式優(yōu)先于所述油門裝置與所述功能設(shè)置開關(guān)組的控制模式； 所述MCU處理器對所述油門裝置的輸入信號、所述比例遙控接收器中各通道的輸入信號、所述功能設(shè)置開關(guān)組各開關(guān)的狀態(tài)信號進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號給所述驅(qū)動電路； 所述驅(qū)動電路對所述控制信號進(jìn)行放大，并將放大后的驅(qū)動信號傳送給相應(yīng)的H橋電路； 每個所述H橋電路包括4個功率在設(shè)定值以上的MOSFET或三級管，并外接一個電機(jī)，所述驅(qū)動信號驅(qū)動3個所述H橋電路中不同MOS管對的導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電流從左至右或從右至左流過相應(yīng)電機(jī)，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，其中，3個電機(jī)中I個電機(jī)為轉(zhuǎn)向電機(jī)，其余2個電機(jī)為行走電機(jī)； 所述過載保護(hù)器用于檢測所述驅(qū)動電路的驅(qū)動電流，當(dāng)所述驅(qū)動電流超過額定值時自動斷電保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動童車電控裝置，其特征在于，還包括: 工作指示燈，與所述MCU處理器相連接，用于標(biāo)識所述電控裝置的工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動童車電控裝置，其特征在于，所述油門裝置為霍爾電子油門踏板、手柄或者可調(diào)電阻，所述油門裝置包括三根接線，分別連接正極、地、輸出，輸出電壓作為所述MCU處理器的輸入，所述輸出電壓的變化范圍在正極電壓與地之間進(jìn)行變化，所述MCU處理器根據(jù)所述輸出電壓對電機(jī)的速度做比例、無級控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動童車電控裝置，其特征在于，所述油門裝置與所述MCU處理器之間還連接有A/D處理器，用于將所述油門裝置輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳送給所述MCU處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動童車電控裝置，其特征在于，所述比例遙控接收器接收的信號為PWM脈沖信號，所述MCU處理器根據(jù)PWM脈沖信號的寬度對電機(jī)的速度做比例、無級控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動童車電控裝置，其特征在于，在停車狀態(tài)下，所述MCU處理器控制所述H橋電路的上半橋間歇性導(dǎo)通，在對應(yīng)電機(jī)兩端間歇形成短路，實(shí)現(xiàn)自動剎車和緩?fù)＼嚒?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動童車電控裝置，其特征在于，在倒車狀態(tài)下，所述MCU處理器控制倒車的最大速度為前進(jìn)時最大車速的一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動童車電控裝置，其特征在于，當(dāng)所述定速巡航設(shè)置開關(guān)閉合時，所述MCU處理器根據(jù) 當(dāng)前所述油門裝置的輸出保持車速。
【文檔編號】B62K5/01GK103538665SQ201310507746
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】謝宇 申請人:謝宇