專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路及其方法
一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路及其方法[技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正 反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路及其方法。[背景技術(shù)]目前，市場(chǎng)上的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路存在以下缺點(diǎn)1. 一般只能用電位器控制的方式來(lái)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，并不能通過(guò)遙控器調(diào)速。2.帶負(fù)載能力差，一般最大功率只能達(dá)到60W。3.所有遙控器的功能都一樣，功能單一，一般只能進(jìn)行電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止操作， 不能滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合的應(yīng)用，且遙控器之間不能進(jìn)行權(quán)限管理；4.電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)抗干擾能力差，帶負(fù)載后，遙控距離大幅度下降。[發(fā)明內(nèi)容]本發(fā)明的目的是通過(guò)母遙控器控制電路開(kāi)關(guān)機(jī)、調(diào)整電機(jī)正反轉(zhuǎn)速度、控制子遙 控器或控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)權(quán)限。電路可以手動(dòng)關(guān)機(jī)或自動(dòng)關(guān)機(jī)，電路必須在開(kāi)機(jī)后才可以進(jìn) 行其它功能操作，開(kāi)機(jī)后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。通過(guò)遙控器或控制開(kāi)關(guān)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 過(guò)程中遇到阻力過(guò)大，超過(guò)限流器設(shè)定的值，或碰到行程開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/斷開(kāi)，電機(jī)均會(huì)停止轉(zhuǎn) 動(dòng)；設(shè)置電路參數(shù)并進(jìn)行保存記憶。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路，包括母遙 控器、子遙控器或控制開(kāi)關(guān)、單片機(jī)控制電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、運(yùn)算放大器、聲音報(bào)警電路、 信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電磁鐵電路、開(kāi)關(guān)電路和電源，其特征在于MCU主控電路U3的10端 連接電阻Rll —端，電阻R21另一端連接接受電路U5的2和3端，U5為RF接收電路，組 成RF接收電路；MCU主控電路U3的1端連接到負(fù)載電流調(diào)節(jié)電路運(yùn)算放大器Ul的1端， 組成負(fù)載電流調(diào)整電路；MCU主控電路U3的13端連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路U4的6端，MCU主控 電路U3的14端連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路U4的5端，組成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；MCU主控電路U3的2端 連接聲音報(bào)警電路開(kāi)關(guān)管Q15基極，MCU主控電路U3的3端設(shè)有開(kāi)關(guān)K2，組成行程開(kāi)關(guān)電 路；MCU主控電路U3的4端連接電容C2和電容C3 —端及電源芯片電路U2的Vout端，組 成控制系統(tǒng)的電源電路；MCU主控電路U3的5端連接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Ql和Q4 基極，MCU主控電路U3的6端連接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q3和Qll基極，MCU主控電 路U3的8端連接電阻R19 —端，電阻R19另一端連接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q6和Q7 的基極，組成電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；MCU主控電路U3的9端連接電阻Rl3 —端，電阻Rl3另一端連 接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q14基極，組成控制系統(tǒng)的報(bào)警電路；MCU主控電路U3的12端連 接電阻R5 —端，電阻R5另一端連接驅(qū)動(dòng)電磁鐵電路的開(kāi)關(guān)管Q5基極，組成電磁鎖止電路； MCU主控電路U3的11端接地。二極管PD1、PD2、開(kāi)關(guān)管PQ1、PQ2，電容PC1、PC2、PC3及電 阻PR3、PR4原件構(gòu)成的抗干擾電路，電機(jī)Ml腳連接抗干擾電路JP1，電機(jī)M2腳連接抗干擾 電路JP2，U3第5腳連接抗干擾電路JP3，U3第6腳連接抗干擾電路JP4。所述遙控器與接收機(jī)采用的是315MHZ或433MHZ的頻段，編碼為滾動(dòng)碼的模式。所述電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路為開(kāi)關(guān)Ql發(fā)射極連接開(kāi)關(guān)管Q6發(fā)射極，Ql基極連接開(kāi) 關(guān)管Q4基極，Ql集電極上串聯(lián)電阻R3并接電源，Q6集電極設(shè)有電阻Rl并接地，Q6集電極 一端串聯(lián)電阻R6并接開(kāi)關(guān)管Q2基極，開(kāi)關(guān)管Q6基極連接開(kāi)關(guān)管Qll基極，Q3集電極上串 聯(lián)電阻R4并接電源，Q7集電極設(shè)有電阻R2并接地，Q7集電極一端串聯(lián)電阻R7并與開(kāi)關(guān)管 QlO基極連接，Q2集電極接場(chǎng)效應(yīng)管Q8柵極和電阻R9 —端，電阻R9另一端與Q8源極、場(chǎng) 效應(yīng)管Q9源極、電阻RlO —端相接，電阻RlO另一端與Q9柵極相連并與開(kāi)關(guān)管QlO集電極 相接，開(kāi)關(guān)管Q2發(fā)射極接地，開(kāi)關(guān)管Q4發(fā)射極接地，開(kāi)關(guān)管Q4集電極連接場(chǎng)效應(yīng)管Q12柵 極和電阻Rll —端，電阻Rll另一端連接電源，Q8漏極連接Q12源極，并且一端連接電源電 機(jī)接插件Jl的3端，電源電機(jī)接插件1端連接二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極接電源，電機(jī) 接插件2端與場(chǎng)效應(yīng)管Q9漏極和場(chǎng)效應(yīng)管Q13源極連接在一起，場(chǎng)效應(yīng)管Q12漏極與場(chǎng)效 應(yīng)管Q13漏極連接在一起，并且連接電阻R16的一端和R16另一端接地，場(chǎng)效應(yīng)管Q13柵極 與電阻R12 —端、開(kāi)關(guān)管Qll集電極相連，電阻R12 —端上接電源，開(kāi)關(guān)管QlO和Qll發(fā)射 極接地組成。所述抗干擾電路為電阻PRl —端連接開(kāi)關(guān)管PQl基極，開(kāi)關(guān)管PQl發(fā)射極連接電 機(jī)的Ml端，開(kāi)關(guān)管PQl集電極連接二極管PDl的負(fù)極，二極管PDl的正極連接電機(jī)的M2端， 在二極管PDl正極與PQ2發(fā)射極、電容PCl的1腳、電阻PR4的1腳連接，電容PCl的2腳， 電阻PR4的2腳接地；電阻PR2 —端連接開(kāi)關(guān)管PQ12基極，開(kāi)關(guān)管PQ2發(fā)射極連接電機(jī)的 M2端，開(kāi)關(guān)管PQ2集電極連接二極管PD2的負(fù)極，二極管PD2的正極連接電機(jī)的Ml端，在二 極管PD2正極與PQl發(fā)射極、電容PC3的1腳、電阻PR3的1腳連接，電容PC3的2腳，電阻 PR3的2腳接地；一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路的方法，其特征在于該電路電機(jī)正轉(zhuǎn) 時(shí)單片機(jī)第5腳對(duì)A點(diǎn)輸出高電平信號(hào)，第6腳B點(diǎn)輸出低電平信號(hào)，第8腳C點(diǎn)輸出高低 變化的PWM驅(qū)動(dòng)方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)單片機(jī)第5腳對(duì)A點(diǎn)輸出低電平 信號(hào)，第6腳對(duì)B點(diǎn)輸出高電平信號(hào)，第8腳對(duì)C點(diǎn)輸出高低變化的PWM驅(qū)動(dòng)方波信號(hào)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)；正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)都通過(guò)第8腳對(duì)C電輸出的PWM波的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度 從零到電機(jī)最高轉(zhuǎn)速。單片機(jī)對(duì)電路D點(diǎn)電壓進(jìn)行采樣，與運(yùn)算放大器第2腳E點(diǎn)的設(shè)定 電壓值進(jìn)行比較，判定電機(jī)的最大輸出功率，通過(guò)對(duì)運(yùn)算放大器第2腳E點(diǎn)設(shè)置不同的電壓 值來(lái)設(shè)定電機(jī)的最大負(fù)載電流，單片機(jī)第9腳輸出高為信號(hào)燈打開(kāi)，單片機(jī)第2腳為電聲器 輸出控制，高電平有效，單片機(jī)第10腳為遙控?cái)?shù)據(jù)輸入端，射頻電路RFOl接收到射頻經(jīng)過(guò) 解調(diào)后的數(shù)字信號(hào)由此接入，通過(guò)單片機(jī)Ul對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼，對(duì)輸出設(shè)備發(fā)出不 同的控制指令，開(kāi)機(jī)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，速度調(diào)整，子遙控器開(kāi)啟與關(guān)閉，信號(hào)燈輸出，聲音輸 出，所述的電路可以手動(dòng)關(guān)機(jī)或自動(dòng)關(guān)機(jī)，電路必須在開(kāi)機(jī)后才可以進(jìn)行其它功能操作，開(kāi) 機(jī)后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，斷電時(shí)間小于30秒，再次通電后電路仍為待機(jī)狀態(tài)，斷電時(shí)間大于30 秒，再次通電，電路在4分鐘后發(fā)出報(bào)警聲，電路自動(dòng)完成關(guān)機(jī)，同時(shí)信號(hào)燈亮起；開(kāi)機(jī)電 機(jī)正轉(zhuǎn)IOms后，反轉(zhuǎn)；關(guān)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)；待機(jī)按下轉(zhuǎn)動(dòng)鍵或控制開(kāi)關(guān)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，松開(kāi)80ms 后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中遇到阻力過(guò)大，超過(guò)限流器設(shè)定的值，或碰到行程開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/ 斷開(kāi)，電機(jī)均會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；母遙控器擁有最高的權(quán)限，從快至慢或從慢到快自動(dòng)循環(huán)或手動(dòng) 逐步精確調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，一鍵快捷式或依次分別關(guān)閉/打開(kāi)子遙控器及利用導(dǎo)線連接控制開(kāi)關(guān)的權(quán)限，控制電路開(kāi)關(guān)機(jī)，設(shè)置電路參數(shù)并進(jìn)行保存記憶；所述的斷電時(shí)間和電機(jī)正反 轉(zhuǎn)時(shí)間及再次通電時(shí)間根據(jù)需要進(jìn)行任意調(diào)整，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)根據(jù)固定位置的不同可以進(jìn) 行調(diào)整。所述電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路的方法為電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，U3第5腳輸出高電平、U3第6腳 輸出低電平，延時(shí)20MS后U3第8腳輸出PWM驅(qū)動(dòng)方波U3第5腳與Q1、Q4的基極連接，U3 第5腳的高電平使Ql與Q4導(dǎo)通；Q4的集電極與Q12的柵極連接，Q4導(dǎo)通時(shí)使Q12截止；U3 第6腳與Q3、Q11的基極連接，故U3第6腳的低電平使Q3、Q11截止；Qll的集電極與Q13的 柵極連接，Qll的截止使Q13導(dǎo)通；U3的第8腳與Q6，Q7的基極連接，故U3的第8腳輸出的 PWM信號(hào)因Ql導(dǎo)通使Q6導(dǎo)通，Q6的集電極與Q2的基極連接，從而使Q2導(dǎo)通，Q2的集電極與 Q8的柵極連接，使Q8導(dǎo)通；U3的第8腳輸出的PWM信號(hào)因Q3截止使Q7截止，Q7的集電極 與QlO的基極連接，從而使QlO截止，QlO的集電極與Q9的柵極連接，使Q9截止；電流流程 方向電源一Q8 — Jl第3腳(電機(jī)1腳)一Jl第2腳(電機(jī)2腳)一Q13 — R16 — GND ； 電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，U3第5腳輸出低電平、U3第6腳輸出高電平，延時(shí)20MS后U3第8腳輸出 PWM驅(qū)動(dòng)方波，電流流程方向電源一Q9 —Jl第2腳(電機(jī)2腳)一Jl第3腳(電機(jī)1 腳)一Q12 — R16 — GND。所述抗干擾電路的方法為電機(jī)在正轉(zhuǎn)過(guò)程中PQ1基極為低電平，PQl集電極為高 電平，PQl不導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)，PQ2基極為高電平，PQ2集電極為低電平，PQ2處于導(dǎo)通狀 態(tài)，電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)M2 — PD2 — PQ2 — PC2和PR4和釋放掉；電機(jī)在反轉(zhuǎn)過(guò)程中 PQ2基極為低電平，PQ2集電極為高電平，PQ2不導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)，PQl基極為高電平，PQl 集電極為低電平，PQl處于導(dǎo)通狀態(tài)，電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)Ml — PDl — PQl — PC3和PR3 釋放掉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有很強(qiáng)的抗電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)的干擾能力，電機(jī)帶負(fù)載時(shí)， 遙控距離幾乎不受影響，帶負(fù)載能力強(qiáng)達(dá)到120W以上；可通過(guò)母遙控器進(jìn)行電機(jī)調(diào)速、關(guān) 閉或打開(kāi)子遙控器以及利用導(dǎo)線連接的控制開(kāi)關(guān)，同時(shí)控制多路電源輸出，滿(mǎn)足不同需求； 子遙控器及利用導(dǎo)線連接的控制開(kāi)關(guān)，主要是控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，即按下電機(jī)正轉(zhuǎn)，松開(kāi)電機(jī) 反轉(zhuǎn)，母遙控器擁有最高的權(quán)限，除具有可以控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)功能以外，還可以對(duì)電路所有 參數(shù)進(jìn)行設(shè)置與控制，主要功能為電路開(kāi)關(guān)機(jī)控制、電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整及電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制權(quán)限 的打開(kāi)與關(guān)閉。本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)電路可以手動(dòng)關(guān)機(jī)或自動(dòng)關(guān)機(jī)，電路必須在開(kāi)機(jī)后 才可以進(jìn)行其他功能操作；斷電時(shí)間和電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)間及再次通電時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行 任意調(diào)整，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)根據(jù)固定位置的不同可以進(jìn)行調(diào)整。[


]圖1為本發(fā)明的電路模塊圖；圖2為本發(fā)明的電原理圖；圖3為本發(fā)明的抗干擾電路圖。[具體實(shí)施方式
]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，這種制造技術(shù)對(duì)本專(zhuān)業(yè)的人士來(lái) 說(shuō)是清楚的。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明電路包括MCU主控制電路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路、抗干擾電路、數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)電路、負(fù)載電流調(diào)節(jié)電路、RF接收電路、聲音報(bào)警電路和信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路。參照?qǐng)D2，本發(fā)明電路原理為MCU主控電路U3的10端連接電阻Rl 1 —端，電阻R21 另一端連接接受電路U5的2和3端，U5為RF接收電路；MCU主控電路U3的1端連接到負(fù) 載電流調(diào)節(jié)電路運(yùn)算放大器Ul的1端，MCU主控電路U3的13端連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路U4的6 端，MCU主控電路U3的14端連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路U4的5端，MCU主控電路U3的2端連接聲 音報(bào)警電路開(kāi)關(guān)管Q15基極，MCU主控電路U3的3端設(shè)有開(kāi)關(guān)K2，MCU主控電路U3的4端 連接電容C2和電容C3 —端及電源芯片電路U2的Vout端，MCU主控電路U3的5端連接電 機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Ql和Q4基極，MCU主控電路U3的6端連接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路 開(kāi)關(guān)管Q3和Ql基極，所述的電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路電源電機(jī)接插件上的2和3端設(shè)有二極 管D1’、D2’、開(kāi)關(guān)管Q1’、Q2’，電容C1’、C2’、C3’及電阻原件構(gòu)成的抗干擾電路，電機(jī)接插 件上Jl的2和3端，分別連接電機(jī)Ml端和M2端。MCU主控電路U3的8端連接電阻R19 — 端，電阻R19另一端連接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q6和Q7的基極，MCU主控電路U3的9 端連接電阻R13 —端，電阻R13另一端連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q14基極，MCU主控電路 U3的11端接地，MCU主控電路U3的12端連接電阻R5 —端，電阻R5另一端連接驅(qū)動(dòng)電磁 鐵電路的開(kāi)關(guān)管Q5基極；所述遙控器與接收機(jī)采用的是315MHZ或433MHZ的頻段，編碼為 滾動(dòng)碼的模式。參照?qǐng)D3，本發(fā)明抗干擾電路原理為由電阻R1’ 一端連接開(kāi)關(guān)管Q1’基極，開(kāi)關(guān)管 Q1’發(fā)射極連接電機(jī)的B端，開(kāi)關(guān)管Q1’集電極連接二極管D1’的負(fù)極，二極管D1’的正極 連接電機(jī)的A端，在二極管D1’正極一端與Ql，發(fā)射極各抽頭一端連接電容Cl’，在電容Cl’ 的一端連接開(kāi)關(guān)管Q2’發(fā)射極，并與電阻R4’、電容C2’ 一端相連，電阻R4’和電容C2’另一 端連接并接地，在電容Cl’的另一端連接二極管D2’的正極，并與電阻R3’、電容C3’ 一端 相連，電阻R3’和電容C3’另一端相連并接地，二極管D2’的負(fù)極連接開(kāi)關(guān)管Q2的集電極， Q2’的基極上接有電阻R2’組成。本發(fā)明母遙控器使用方法為開(kāi)機(jī)長(zhǎng)按母遙控器的開(kāi)機(jī)鍵2秒，電機(jī)瞬間正轉(zhuǎn)一下然后反轉(zhuǎn)，碰到反轉(zhuǎn)行程開(kāi) 關(guān)停止或者遇堵保護(hù)停止，進(jìn)入開(kāi)機(jī)狀態(tài)。待機(jī)按下轉(zhuǎn)動(dòng)鍵，電機(jī)正轉(zhuǎn)，碰到行程開(kāi)關(guān)停止或者遇堵保護(hù)停止，松開(kāi)轉(zhuǎn)動(dòng)鍵， 電機(jī)停頓IOOms (時(shí)間可調(diào)整)，然后反轉(zhuǎn)，碰到行程開(kāi)關(guān)或遇堵保護(hù)停止。關(guān)機(jī)長(zhǎng)按母遙控器的關(guān)機(jī)鍵2秒，電機(jī)正轉(zhuǎn)，碰到行程開(kāi)關(guān)或遇堵保護(hù)停止，進(jìn) 入關(guān)機(jī)狀態(tài)。本發(fā)明的自動(dòng)關(guān)機(jī)程序?yàn)殡娐吩谖凑ｊP(guān)機(jī)前意外斷電15秒(時(shí)間可調(diào))內(nèi) 再次通電，電路仍然處于待機(jī)狀態(tài)。斷電大于15秒再次通電，電機(jī)處于意外斷電保護(hù)狀態(tài)。 即，過(guò)4分鐘后(時(shí)間可調(diào))控制電源輸出②有電壓輸出，然后電機(jī)正轉(zhuǎn)，碰到行程開(kāi)關(guān)或 遇堵保護(hù)停止，自動(dòng)關(guān)機(jī)完成！(在此5分鐘內(nèi)長(zhǎng)按開(kāi)機(jī)鍵2秒，可進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)機(jī))。電路必須在開(kāi)機(jī)后才可以進(jìn)行其它操作，開(kāi)機(jī)后時(shí)，電機(jī)瞬間(一般小于50ms)正 轉(zhuǎn)，然后反轉(zhuǎn)；待機(jī)時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)時(shí)，中間會(huì)有的停頓(一般小于100ms)，以避免 電流過(guò)大損壞電路及影響電機(jī)壽命；電路可以手動(dòng)關(guān)機(jī)或自動(dòng)關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)后電機(jī)正轉(zhuǎn)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)需要進(jìn)行任意調(diào)整，即，可以從快至慢或從慢到快自動(dòng)循環(huán)調(diào)整，也可以手動(dòng)逐步精確調(diào)整。調(diào)速采用PWM脈寬調(diào)制方式，轉(zhuǎn)速調(diào)慢后，對(duì)電機(jī)帶負(fù)載 能力影響較小，首次若帶不動(dòng)負(fù)載，電路會(huì)自動(dòng)調(diào)整帶負(fù)載的能力，即，以后每次旋轉(zhuǎn)都可 以正常帶動(dòng)負(fù)載。通過(guò)母遙控器，可以一鍵快捷式瞬間關(guān)閉或打開(kāi)所有子遙控器及利用導(dǎo)線連接控 制開(kāi)關(guān)的權(quán)限，也可以根據(jù)需要，依次分別關(guān)閉或打開(kāi)指定的子遙控器及利用導(dǎo)線連接控 制開(kāi)關(guān)的權(quán)限。即，關(guān)閉后，不能再控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，只有打開(kāi)后，才可以控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。 (母遙控器、指定的子遙控器及利用導(dǎo)線連接控制開(kāi)關(guān)可以不受控制，即永遠(yuǎn)處于打開(kāi)狀 態(tài)，不能關(guān)閉；)電機(jī)在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)過(guò)程中，遇到阻力過(guò)大或遇堵時(shí)，電流會(huì)在瞬間增加，超過(guò)限流 器設(shè)定的保護(hù)電流后，電機(jī)輸入電源瞬間無(wú)電壓輸出，電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，從而保護(hù)電機(jī)因阻力 過(guò)大或遇堵而燒壞。電機(jī)在正轉(zhuǎn)過(guò)程中，正轉(zhuǎn)行程開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/斷開(kāi)后，電機(jī)輸入電源瞬間無(wú)電壓輸出， 電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，此時(shí)若調(diào)換電機(jī)輸入電源的正負(fù)極并供電，電機(jī)瞬間反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)行程開(kāi)關(guān)導(dǎo) 通/斷開(kāi)后，電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。電機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸入電源正負(fù)極的兩端會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，電機(jī)在停止旋轉(zhuǎn)的同時(shí)， 利用電路實(shí)現(xiàn)電機(jī)正極與負(fù)極連接短路，相當(dāng)于反電動(dòng)勢(shì)與電機(jī)轉(zhuǎn)軸慣性能量相抵消，電 機(jī)會(huì)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)(可能會(huì)稍微晃動(dòng))。根據(jù)電機(jī)輸入電源線部位(電機(jī)尾部)形狀，制作一塊偏大一點(diǎn)多層電路板，一面 全部為銅鉬，裝配后銅鉬與電機(jī)外殼相接觸，并使用焊錫進(jìn)行焊接導(dǎo)通，可以有效屏敝從電 機(jī)內(nèi)部發(fā)射出的電機(jī)干擾信號(hào)(電機(jī)尾部一般有開(kāi)孔或接線柱周?chē)鸀樗芰?；另一面焊接 有電容、電阻、三極管等元器件，主要作用消除電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電火花及隔離電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn) 生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電路的干擾。電路待機(jī)時(shí)意外斷電或者關(guān)機(jī)后斷電，再次開(kāi)機(jī)工作，之前設(shè)置的參數(shù)仍然存在， 有記憶功能。如電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)好后便自動(dòng)記憶保存。待機(jī)狀態(tài)時(shí)，若斷電時(shí)間超過(guò)設(shè)定時(shí) 間，再次通電到設(shè)定時(shí)間后，電路將自動(dòng)完成關(guān)機(jī)。若斷電時(shí)間沒(méi)有超過(guò)設(shè)定時(shí)間，再次通 電后電路仍然為待機(jī)狀態(tài)。參照?qǐng)D2，電路控制電源輸出?？刂齐娫摧敵觫僖馔鈹嚯娮詣?dòng)關(guān)機(jī)后及開(kāi)機(jī)后 進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)，均有電壓輸出；電路正常關(guān)機(jī)或關(guān)閉總電源后，無(wú)電壓輸出。(一般連接 制動(dòng)燈或信號(hào)燈)；控制電源輸出②電路接收到控制信號(hào)時(shí)，有電壓輸出，但瞬間為零伏， 若接有蜂鳴器，會(huì)響一聲；進(jìn)入自動(dòng)關(guān)機(jī)前的設(shè)定時(shí)間，有間歇性或連續(xù)性電壓輸出，自動(dòng) 關(guān)機(jī)后，電壓為零伏；控制電源輸出③電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有電壓輸出，反轉(zhuǎn)停止后或關(guān)機(jī)時(shí)電 機(jī)正轉(zhuǎn)停止后，無(wú)電壓輸出。(一般連接電磁鐵，控制吸合及彈出)；控制電源輸出只有進(jìn) 入“自動(dòng)關(guān)機(jī)”狀態(tài)后，才有電壓輸出或間歇性電壓輸出(一般連接揚(yáng)聲器，作報(bào)警提醒使 用)；控制電源輸出共兩種模式模式1.只有進(jìn)入“自動(dòng)關(guān)機(jī)”后，才有電壓輸出。模式 2.進(jìn)入“自動(dòng)關(guān)機(jī)”后及“自動(dòng)關(guān)機(jī)”后手動(dòng)開(kāi)機(jī)時(shí)，均有電壓輸出。電路待機(jī)狀態(tài)可按調(diào)速鍵調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速(調(diào)脈寬方式)。長(zhǎng)按電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)穆蚩?或從快向慢緩慢自動(dòng)調(diào)整，也可以短按進(jìn)行手動(dòng)精確調(diào)整，一直到滿(mǎn)意為止，松開(kāi)后停止。本發(fā)明子遙控器及利用導(dǎo)線連接的控制開(kāi)關(guān)可以關(guān)閉或打開(kāi)。方法一長(zhǎng)按“權(quán)限 鍵” 2秒瞬間全部關(guān)閉或打開(kāi)；方法二 按下“權(quán)限鍵”松開(kāi)，再長(zhǎng)按“開(kāi)關(guān)機(jī)鍵” 2秒可關(guān)閉子遙控器及利用導(dǎo)線連接的控制開(kāi)關(guān)，重復(fù)操作，即可分別關(guān)閉，一直到再次按下“權(quán)限鍵” 蜂鳴器發(fā)出一聲長(zhǎng)音退出時(shí)，即全部關(guān)閉。再次重復(fù)操作，即可分別打開(kāi)。子遙控器及利用導(dǎo)線連接的控制開(kāi)關(guān)按下電機(jī)正轉(zhuǎn)，碰到行程開(kāi)關(guān)或遇堵保護(hù)停 止，松開(kāi)按鍵，電機(jī)停頓100ms，然后反轉(zhuǎn)，碰到行程開(kāi)關(guān)或遇堵保護(hù)停止。以上涉及到的時(shí)間，均可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。所述的Ul為運(yùn)算放大器，采用LM358芯片；U2為電源芯片，采用HT7136電源芯片； U3為單片機(jī)，采用L擬803集成電路；U4為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片，采用ATMC02集成電路 ’U5為接 收電路。
權(quán)利要求
1.一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路，包括母遙控器、子遙控器或控制開(kāi)關(guān)、 單片機(jī)控制電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、運(yùn)算放大器、聲音報(bào)警電路、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電磁鐵 電路、開(kāi)關(guān)電路和電源，其特征在于MCU主控電路U3的10端連接電阻Rll —端，電阻R21 另一端連接接受電路U5的2和3端，U5為RF接收電路，組成RF接收電路；MCU主控電路 U3的1端連接到負(fù)載電流調(diào)節(jié)電路運(yùn)算放大器Ul的1端，組成負(fù)載電流調(diào)整電路；MCU主 控電路U3的13端連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路U4的6端，MCU主控電路U3的14端連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電 路U4的5端，組成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；MCU主控電路U3的2端連接聲音報(bào)警電路開(kāi)關(guān)管Q15基 極，MCU主控電路U3的3端設(shè)有開(kāi)關(guān)K2，組成行程開(kāi)關(guān)電路；MCU主控電路U3的4端連接 電容C2和電容C3 —端及電源芯片電路U2的Vout端，組成控制系統(tǒng)的電源電路；MCU主控 電路U3的5端連接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Ql和Q4基極，MCU主控電路U3的6端連 接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q3和Qll基極，MCU主控電路U3的8端連接電阻R19 —端， 電阻R19另一端連接電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q6和Q7的基極，組成電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；MCU 主控電路U3的9端連接電阻R13 —端，電阻R13另一端連接信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)管Q14基 極，組成控制系統(tǒng)的報(bào)警電路；MCU主控電路U3的12端連接電阻R5 —端，電阻R5另一端 連接驅(qū)動(dòng)電磁鐵電路的開(kāi)關(guān)管Q5基極，組成電磁鎖止電路；MCU主控電路U3的11端接地； 二極管PD1、PD2、開(kāi)關(guān)管PQ1、PQ2，電容PC1、PC2、PC3及電阻PR3、PR4原件構(gòu)成的抗干擾電 路，電機(jī)Ml腳連接抗干擾電路JP1，電機(jī)M2腳連接抗干擾電路JP2，U3第5腳連接抗干擾 電路JP3，U3第6腳連接抗干擾電路JP4 ；所述遙控器與接收機(jī)采用的是315MHZ或433MHZ 的頻段，編碼為滾動(dòng)碼的模式。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于電機(jī) 正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路為開(kāi)關(guān)Ql發(fā)射極連接開(kāi)關(guān)管Q6發(fā)射極，Ql基極連接開(kāi)關(guān)管Q4基極，Ql集 電極上串聯(lián)電阻R3并接電源，Q6集電極設(shè)有電阻Rl并接地，Q6集電極一端串聯(lián)電阻R6并 接開(kāi)關(guān)管Q2基極，開(kāi)關(guān)管Q6基極連接開(kāi)關(guān)管Qll基極，Q3集電極上串聯(lián)電阻R4并接電源， Q7集電極設(shè)有電阻R2并接地，Q7集電極一端串聯(lián)電阻R7并與開(kāi)關(guān)管QlO基極連接，Q2集 電極接場(chǎng)效應(yīng)管Q8柵極和電阻R9 —端，電阻R9另一端與Q8源極、場(chǎng)效應(yīng)管Q9源極、電阻 RlO 一端相接，電阻RlO另一端與Q9柵極相連并與開(kāi)關(guān)管QlO集電極相接，開(kāi)關(guān)管Q2發(fā)射 極接地，開(kāi)關(guān)管Q4發(fā)射極接地，開(kāi)關(guān)管Q4集電極連接場(chǎng)效應(yīng)管Q12柵極和電阻Rll —端， 電阻Rll另一端連接電源，Q8漏極連接Q12源極，并且一端連接電源電機(jī)接插件Jl的3端， 電源電機(jī)接插件1端連接二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極接電源，電機(jī)接插件2端與場(chǎng)效應(yīng) 管Q9漏極和場(chǎng)效應(yīng)管Q13源極連接在一起，場(chǎng)效應(yīng)管Q12漏極與場(chǎng)效應(yīng)管Q13漏極連接在 一起，并且連接電阻R16的一端和R16另一端接地，場(chǎng)效應(yīng)管Q13柵極與電阻R12 —端、開(kāi) 關(guān)管Qll集電極相連，電阻R12 —端上接電源，開(kāi)關(guān)管QlO和Qll發(fā)射極接地組成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于抗干 擾電路為電阻PRl —端連接開(kāi)關(guān)管PQl基極，開(kāi)關(guān)管PQl發(fā)射極連接電機(jī)的Ml端，開(kāi)關(guān)管 PQl集電極連接二極管PDl的負(fù)極，二極管PDl的正極連接電機(jī)的M2端，在二極管PDl正極 與PQ2發(fā)射極、電容PCl的1腳、電阻PR4的1腳連接，電容PCl的2腳，電阻PR4的2腳接 地；電阻PR2 —端連接開(kāi)關(guān)管PQ12基極，開(kāi)關(guān)管PQ2發(fā)射極連接電機(jī)的M2端，開(kāi)關(guān)管PQ2 集電極連接二極管PD2的負(fù)極，二極管PD2的正極連接電機(jī)的Ml端，在二極管PD2正極與 PQl發(fā)射極、電容PC3的1腳、電阻PR3的1腳連接，電容PC3的2腳，電阻PR3的2腳接地。
4.一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路的方法，其特征在于該電路電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí) 單片機(jī)第5腳對(duì)A點(diǎn)輸出高電平信號(hào)，第6腳B點(diǎn)輸出低電平信號(hào)，第8腳C點(diǎn)輸出高低變 化的PWM驅(qū)動(dòng)方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)單片機(jī)第5腳對(duì)A點(diǎn)輸出低電平信 號(hào)，第6腳對(duì)B點(diǎn)輸出高電平信號(hào)，第8腳對(duì)C點(diǎn)輸出高低變化的PWM驅(qū)動(dòng)方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)電 機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)；正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)都通過(guò)第8腳對(duì)C電輸出的PWM波的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度從 零到電機(jī)最高轉(zhuǎn)速；單片機(jī)對(duì)電路D點(diǎn)電壓進(jìn)行采樣，與運(yùn)算放大器第2腳E點(diǎn)的設(shè)定電壓 值進(jìn)行比較，判定電機(jī)的最大輸出功率，通過(guò)對(duì)運(yùn)算放大器第2腳E點(diǎn)設(shè)置不同的電壓值來(lái) 設(shè)定電機(jī)的最大負(fù)載電流，單片機(jī)第9腳輸出高為信號(hào)燈打開(kāi)，單片機(jī)第2腳為電聲器輸出 控制，高電平有效，單片機(jī)第10腳為遙控?cái)?shù)據(jù)輸入端，射頻電路RFOl接收到射頻經(jīng)過(guò)解調(diào) 后的數(shù)字信號(hào)由此接入，通過(guò)單片機(jī)Ul對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼，對(duì)輸出設(shè)備發(fā)出不同的 控制指令，開(kāi)機(jī)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，速度調(diào)整，子遙控器開(kāi)啟與關(guān)閉，信號(hào)燈輸出，聲音輸出， 所述的電路可以手動(dòng)關(guān)機(jī)或自動(dòng)關(guān)機(jī)，電路必須在開(kāi)機(jī)后才可以進(jìn)行其它功能操作，開(kāi)機(jī) 后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，斷電時(shí)間小于30秒，再次通電后電路仍為待機(jī)狀態(tài)，斷電時(shí)間大于30秒， 再次通電，電路在4分鐘后發(fā)出報(bào)警聲，電路自動(dòng)完成關(guān)機(jī)，同時(shí)信號(hào)燈亮起；開(kāi)機(jī)電機(jī)正 轉(zhuǎn)IOms后，反轉(zhuǎn)；關(guān)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)；待機(jī)按下轉(zhuǎn)動(dòng)鍵或控制開(kāi)關(guān)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，松開(kāi)80ms后， 電機(jī)反轉(zhuǎn)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中遇到阻力過(guò)大，超過(guò)限流器設(shè)定的值，或碰到行程開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/斷 開(kāi)，電機(jī)均會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；母遙控器擁有最高的權(quán)限，從快至慢或從慢到快自動(dòng)循環(huán)或手動(dòng)逐 步精確調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，一鍵快捷式或依次分別關(guān)閉/打開(kāi)子遙控器及利用導(dǎo)線連接控制開(kāi) 關(guān)的權(quán)限，控制電路開(kāi)關(guān)機(jī)，設(shè)置電路參數(shù)并進(jìn)行保存記憶；所述的斷電時(shí)間和電機(jī)正反轉(zhuǎn) 時(shí)間及再次通電時(shí)間根據(jù)需要進(jìn)行任意調(diào)整，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)根據(jù)固定位置的不同可以進(jìn)行 調(diào)整。
5.一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路的方法，其特征在于電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電 路的方法為電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，U3第5腳輸出高電平、U3第6腳輸出低電平，延時(shí)20MS后U3第8 腳輸出PWM驅(qū)動(dòng)方波U3第5腳與Q1、Q4的基極連接，U3第5腳的高電平使Ql與Q4導(dǎo)通； Q4的集電極與Q12的柵極連接，Q4導(dǎo)通時(shí)使Q12截止；U3第6腳與Q3、Qll的基極連接， 故U3第6腳的低電平使Q3、Qll截止；Qll的集電極與Q13的柵極連接，Qll的截止使Q13 導(dǎo)通 ’U3的第8腳與Q6，Q7的基極連接，故U3的第8腳輸出的PWM信號(hào)因Ql導(dǎo)通使Q6導(dǎo) 通，Q6的集電極與Q2的基極連接，從而使Q2導(dǎo)通，Q2的集電極與Q8的柵極連接，使Q8導(dǎo) 通；U3的第8腳輸出的PWM信號(hào)因Q3截止使Q7截止，Q7的集電極與QlO的基極連接，從而 使QlO截止，QlO的集電極與Q9的柵極連接，使Q9截止；電流流程方向電源一Q8 — Jl第 3腳(電機(jī)1腳)—Jl第2腳(電機(jī)2腳)—Q13 — R16 — GND ；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，U3第5腳 輸出低電平、U3第6腳輸出高電平，延時(shí)20MS后U3第8腳輸出PWM驅(qū)動(dòng)方波，電流流程方 向電源一Q9 — Jl第2腳(電機(jī)2腳)一Jl第3腳(電機(jī)1腳)一Q12 — R16 — GND。
6.如權(quán)利要求4所述的一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路的方法，其特征在 于抗干擾電路的方法為電機(jī)在正轉(zhuǎn)過(guò)程中PQ1基極為低電平，PQl集電極為高電平，PQl不 導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)，PQ2基極為高電平，PQ2集電極為低電平，PQ2處于導(dǎo)通狀態(tài)，電機(jī)產(chǎn)生 的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)M2 — PD2 — PQ2 — PC2和PR4和釋放掉；電機(jī)在反轉(zhuǎn)過(guò)程中PQ2基極為低 電平，PQ2集電極為高電平，PQ2不導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)，PQl基極為高電平，PQl集電極為低 電平，PQl處于導(dǎo)通狀態(tài)，電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)Ml — PDl — PQl — PC3和PR3釋放掉。
全文摘要
本發(fā)明涉及電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種可編程單片機(jī)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路及其方法，包括母遙控器、子遙控器或控制開(kāi)關(guān)、單片機(jī)控制電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、運(yùn)算放大器、聲音報(bào)警電路、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電磁鐵電路、開(kāi)關(guān)電路和電源，其特征在于所述的電路可以手動(dòng)關(guān)機(jī)或自動(dòng)關(guān)機(jī)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中遇到阻力過(guò)大或碰到行程開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/斷開(kāi)，電機(jī)均會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；斷電時(shí)間和電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)間及再次通電時(shí)間根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)根據(jù)固定位置的不同可以進(jìn)行調(diào)整；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有很強(qiáng)的抗電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)的干擾能力，子遙控器和控制開(kāi)關(guān)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，母遙控器擁有最高權(quán)限可對(duì)電路所有參數(shù)進(jìn)行設(shè)置與控制。
文檔編號(hào)H02P1/40GK102055384SQ20101060949
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者王奎力 申請(qǐng)人:上海力榮實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司