專利名稱：馬達控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種馬達控制器。
背景技術：
電動絞盤主要用于越野汽車、農用汽車、ATV運動車、游艇、以及其它特別車輛。是車輛、船只的自我保護及牽引裝置，可在雪地、沼澤、沙漠、海灘、泥濘山路等惡劣環(huán)境中進行車輛自救，并可能在其它條件下，進行清障、拖拉物品、安裝設施等作業(yè)，是石油、水文、環(huán)保、林業(yè)、交通、公安、邊防、及其它野外運動不可缺少的安全裝置。
電動絞盤內部的工作原理是汽車蓄電池的電力首先帶動電動馬達。鼓輪轉動帶動主動軸，主動軸再帶動行星齒輪，產生強大的減速比。于是增加的扭力被傳回到鼓輪，鼓輪便帶動鋼纜。馬達和齒輪之間有一個離合器，能夠通過一個手柄開關。制動單元在鼓輪內部，當鋼纜繃緊時，鼓輪就會自動鎖住。
對于其中馬達的控制，現(xiàn)有的控制器多為通過機械部件結合簡單的繼電器來實現(xiàn)，智能化程度不高，對于一些異常狀況的發(fā)生也沒有預警機制。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種智能化、自動化的馬達控制器。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種馬達控制器，包括用于完成對絞盤供電電池電壓的檢測，絞盤的電流檢測，絞盤電機溫度的檢測，與搖控器進行通信的控制，控制接觸器的斷開與吸合的主控制器MCU；用于驅動接觸器驅動電路；用于與遙控器進行通信的遙控器通信模組；所述接觸器驅動電路、遙控器通信模組分別與所述MCU相連。
所述MCU包括芯片U5，其具有2KByte的閃存Flash，256Byte的隨機存儲器RAM，10Bit模擬數字轉換AD，及256Byte的電可擦除只讀存儲器EEPROM。
所述接觸器驅動電路包括用于將從所述MCU輸出的控制信號進行電壓與電流的轉換，以控制二級驅動電路的一級驅動電路，其包括芯片U1與電阻R11、R12、R13、R16、R17、R15；以及用于控制接觸器的二級驅動電路，其包括芯片U2、U3、J5，及二極管D9、D10、D11、D12，其中，二極管D9、D10連接在芯片U2上，二極管D11、D12連接在芯片U3上。
所述遙控器通信模組包括用于與無線遙控器進行通信的無線通信模組，其包括芯片J9及與之相連的電阻R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30，電容C6；以及用于與有線遙控器進行通信的有線通信模組，其包括芯片J7。
還包括分別用于指示絞盤的狀態(tài)的指示燈，其包括發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4；以及用于驅動指示燈的指示燈驅動電路，其進一步包括芯片U4及與之相連的電容C3，電阻R18；芯片J3及與之相連的電阻R3、R6，二極管D6；芯片J2及與之相連的電阻R2、R7，二極管D7；以及芯片J4及與之相連的電阻R4、R8，二極管D8；芯片J1及與之相連的電阻R1、R5，二極管D5；所述發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4分別與所述芯片J1、J2、J3、J4相連。
進一步地，還包括用于檢測接觸器的溫度的接觸器溫度檢測電路，其包括芯片J6及與之相連的電阻R19；以及用于檢測電池電壓的電池電壓檢測電路，其包括電阻R20、R21，電容C2，其中電阻R21與電容C2并聯(lián)，然后與電阻R20相串聯(lián)。
進一步地，還包括與12V電池相連、用于將12V電壓轉換為5V的5V電源穩(wěn)壓器，其包括芯片U7，二極管D14，電容C9、C10、C11、C5，電感L1，其中電容C9、C10相并聯(lián)，與二極管D14相連，電容C11、C5相并聯(lián)，與電感L1相連；以及與所述5V電源穩(wěn)壓器相連、用于將5V電壓轉換為3.3V電壓的3.3V電源穩(wěn)壓器，其包括芯片U6及與之相連的電容C7、C8。
本實用新型具有以下有益的效果通過引入MCU和其他功能電路模塊，不僅可以實現(xiàn)通過有線或者無線搖控器對絞盤進行正轉與反轉的控制，還提供了供電低電壓報警、接觸器高溫報警以及異常狀態(tài)處理機制，大大提升了馬達控制器的智能化、自動化水平。


圖1是本實用新型馬達控制器的外部連接示意圖。
圖2是本實用新型馬達控制器的電路原理方框圖。
圖3是本實用新型馬達控制器的電路連接圖。
圖4是本實用新型馬達控制器的控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細描述。
請參照圖1所示，本實用新型馬達控制器通過黃、紅、綠三條線纜與絞盤的馬達相連，通過快速插頭與有線遙控器相連，并能與無線遙控器進行通信，其由12V電池供電。
再請參照圖2所示，本實用新型馬達控制器包括主控制器MCU、分別與MCU相連的指示燈及驅動電路、接觸器驅動電路、以及無線、有線通信模組。
請同時結合圖3所示，主控制器MCU是芯片U5，其具有2KByte的閃存Flash，256Byte的隨機存儲器RAM，10Bit模擬數字轉換AD，及256Byte的電可擦除只讀存儲器EEPROM。MCU主要用于完成絞盤供電電池電壓的檢測，絞盤的電流檢測，和絞盤電機溫度的檢測，與搖控器進行通信的控制，控制接觸器的斷開與吸合。
接觸器驅動電路包括一級驅動電路和二級驅動電路。一級驅動電路包括芯片U1與電阻R11、R12、R13、R16、R17、R15，其是將從MCU出來的控制信號進行電壓與電流的轉換，以控制二級驅動電路。二級驅動電路包括芯片U2、U3、J5，及二極管D9、D10、D11、D12，其中，二極管D9、D10連接在芯片U2上，二極管D11、D12連接在芯片U3上。二級驅動電路是控制接觸器的驅動電路，用于增強其驅動能力。
指示燈包括發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4，分別用于指示絞盤的狀態(tài)，其中IN指示燈的功能是當絞盤是IN狀態(tài)(絞盤正轉)時，其變成綠色，如果進入報警狀態(tài)則變成紅綠交替閃爍；OUT指示燈的功能是當絞盤是OUT狀態(tài)(絞盤反轉)時，其變成紅色，如果進入報警狀態(tài)則變成紅綠交替閃爍。
指示燈驅動電路包括芯片U4及與之相連的電容C3，電阻R18；芯片J3及與之相連的電阻R3、R6，二極管D6；芯片J2及與之相連的電阻R2、R7，二極管D7；芯片J4及與之相連的電阻R4、R8，二極管D8；芯片J1及與之相連的電阻R1、R5，二極管D5。此外，發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4分別與芯片J1、J2、J3、J4相連。指示燈驅動電路用于驅動指示燈。
本實用新型中的無線通信模組是頻率為2.4GHz的無線模組，其用來接收無線搖控器發(fā)送的控制信號，包括IN信號和OUT信號，同時將絞盤供電電池電壓信號及溫度信號發(fā)送到無線搖控器。2.4GHz無線模組包括芯片J9及與之相連的電阻R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30，電容C6。
本實用新型中的有線通信模組是一有線通信接口電路，其外部表現(xiàn)形式為快速插頭(見圖1所示)。本實施例里有線通信接口包括芯片J7，用于與有線搖控器進行通信。
本實用新型馬達控制器還包括有接觸器溫度檢測電路，用于檢測接觸器的溫度，當接觸器溫度高于180℃時進入高溫報警。其包括芯片J6及與之相連的電阻R19。
本實用新型馬達控制器還包括有電池電壓檢測電路，與12V電池相連，用于檢測電池電壓，當供電電壓低于9.1V時進入低電壓報警。其包括電阻R20、R21，電容C2，其中電阻R21與電容C2并聯(lián)，然后與電阻R20相串聯(lián)。
本實用新型馬達控制器還具有5V電源穩(wěn)壓器和3.3V電源穩(wěn)壓器，其中5V電源穩(wěn)壓器與12V電池相連，將12V電壓轉換為5V，其包括芯片U7，二極管D14，電容C9、C10、C11、C5，電感L1，其中電容C9、C10相并聯(lián)，與二極管D14相連，電容C11、C5相并聯(lián)，與電感L1相連；3.3V電源穩(wěn)壓器則與5V電源穩(wěn)壓器相連，將5V電壓轉換為3.3V電壓，給2.4GHz無線模組供電，其包括芯片U6，及與之相連的電容C7、C8。
請參照圖4所示，本實用新型馬達控制器的控制流程如下步驟1，馬達控制器進行初始化，時鐘是8MHz，配置將模擬信號轉換為數字信號的AD通道。在以后的模擬信號采集中即可不再重復進行通道配置。
步驟2，設置運行保障機制，其主要作用是保證程序在運行過程中如果有跳飛的時候，看門狗會復位程序，保證軟件一直在一種安全的模式下運行，從而保障馬達控制器的正常運行及控制。
步驟3，開始接收鍵盤值，即有線或無線遙控器傳輸“IN”或“OUT”。首先判斷是“IN”還是“OUT”如果是“IN”，則馬達控制器發(fā)送命令給遙控器，控制遙控器IN燈點亮，同時馬達控制器的IN指示燈也點亮，給用戶以指示當前的狀態(tài)是“IN”。然后控制接觸器使之處于“IN”狀態(tài)(吸合)。
如果是“OUT”，則馬達控制器發(fā)送命令給遙控器，控制遙控器OUT燈點亮，同時馬達控制器的OUT指示燈也點亮，給用戶以指示當前的狀態(tài)是“OUT”。然后控制接觸器使之處于“OUT”狀態(tài)(斷開)。
如果既不是“IN”也不是“OUT”，則判斷是不是雙鍵一起被按下，如果是則馬達控制器發(fā)送命令給遙控器，控制遙控器IN燈和OUT燈點亮，并斷開接觸器，經過3s后即進入與搖控器地址同步功能，開始配置遙控器功能模塊主要配置初始化搖控器的專用地址、設置通信數據長度、校驗CRC16、接收還是發(fā)送。然后進入步驟4。
同步的功能是在同時按下IN和OUT鍵的時候再延時500mS時間后再發(fā)送一個地址修改命令，此時在500mS以內要打開無線搖控器電源開關，如果成功接收到則無線搖控器的紅色燈將會閃爍以示修改地址成功；如果在500mS以內沒有打開無線搖控器則一定不能收到修改信號且修改不成功。當然無線搖控器的紅色燈也不會做相應的閃爍。
如果不是雙鍵一起被按下，則將關閉接觸器，進入步驟4。
步驟4，檢測馬達控制器是否處于異常狀態(tài)。如果是則關閉所有指示燈及接觸器；如果不是則進一步檢測電池電壓是否過低(即供電電壓是否低于9.1V)，如果是過低則啟動低壓報警，指示燈將會變成紅綠閃爍；如果不是電壓過低，則還需檢測接觸器溫度是否過高(即接觸器溫度是否高于180℃)，如果是則啟動高溫報警，指示燈將會變成紅綠閃爍；如果不是則回到步驟2。
本實用新型馬達控制器通過引入MCU和其他功能電路模塊，不僅可以實現(xiàn)通過有線或者無線搖控器對絞盤進行正轉與反轉的控制，還提供了供電低電壓報警、接觸器高溫報警以及異常狀態(tài)處理機制，大大提升了馬達控制器的智能化、自動化水平。
權利要求1.一種馬達控制器，其特征在于包括用于完成對絞盤供電電池電壓的檢測，絞盤的電流檢測，絞盤電機溫度的檢測，與搖控器進行通信的控制，控制接觸器的斷開與吸合的主控制器MCU；用于驅動接觸器的接觸器驅動電路；以及用于與遙控器進行通信的遙控器通信模組；所述接觸器驅動電路、遙控器通信模組分別與所述MCU相連。
2.根據權利要求1所述的馬達控制器，其特征在于所述MCU包括芯片U5，其具有2KByte的閃存Flash，256Byte的隨機存儲器RAM，10Bit模擬數字轉換AD，及256Byte的電可擦除只讀存儲器EEPROM。
3.根據權利要求1所述的馬達控制器，其特征在于所述接觸器驅動電路包括用于將從所述MCU輸出的控制信號進行電壓與電流的轉換，以控制二級驅動電路的一級驅動電路，其包括芯片U1與電阻R11、R12、R13、R16、R17、R15；以及用于控制接觸器的二級驅動電路，其包括芯片U2、U3、J5，及二極管D9、D10、D11、D12，其中，二極管D9、D10連接在芯片U2上，二極管D11、D12連接在芯片U3上。
4.根據權利要求1所述的馬達控制器，其特征在于所述遙控器通信模組包括用于與無線遙控器進行通信的無線通信模組，其包括芯片J9及與之相連的電阻R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30，電容C6；以及用于與有線遙控器進行通信的有線通信模組，其包括芯片J7。
5.根據權利要求1所述的馬達控制器，其特征在于還包括分別用于指示絞盤的狀態(tài)的指示燈，其包括發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4；以及用于驅動指示燈的指示燈驅動電路，其進一步包括芯片U4及與之相連的電容C3，電阻R18；芯片J3及與之相連的電阻R3、R6，二極管D6；芯片J2及與之相連的電阻R2、R7，二極管D7；以及芯片J4及與之相連的電阻R4、R8，二極管D8；芯片J1及與之相連的電阻R1、R5，二極管D5；所述發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4分別與所述芯片J1、J2、J3、J4相連。
6.根據權利要求1所述的馬達控制器，其特征在于還包括用于檢測接觸器的溫度的接觸器溫度檢測電路，其包括芯片J6及與之相連的電阻R19；以及用于檢測電池電壓的電池電壓檢測電路，其包括電阻R20、R21，電容C2，其中電阻R21與電容C2并聯(lián)，然后與電阻R20相串聯(lián)。
7.根據權利要求1所述的馬達控制器，其特征在于還包括與12V電池相連、用于將12V電壓轉換為5V的電源穩(wěn)壓器，其包括芯片U7，二極管D14，電容C9、C10、C11、C5，電感L1，其中電容C9、C10相并聯(lián)，與二極管D14相連，電容C11、C5相并聯(lián)，與電感L1相連；以及與所述5V電源穩(wěn)壓器相連、用于將5V電壓轉換為3.3V電壓的電源穩(wěn)壓器，其包括芯片U6及與之相連的電容C7、C8。
專利摘要本實用新型提供一種馬達控制器，包括用于完成對絞盤供電電池電壓的檢測，絞盤的電流檢測，絞盤電機溫度的檢測，與搖控器進行通信的控制，控制接觸器的斷開與吸合的主控制器MCU；用于驅動接觸器的接觸器驅動電路；以及用于與遙控器進行通信的遙控器通信模組；所述接觸器驅動電路、遙控器通信模組分別與所述MCU相連。本實用新型通過引入MCU和其他功能電路模塊，不僅可以實現(xiàn)通過有線或者無線搖控器對絞盤進行正轉與反轉的控制，還提供了供電低電壓報警、接觸器高溫報警以及異常狀態(tài)處理機制，大大提升了馬達控制器的智能化、自動化水平。
文檔編號G08C17/00GK2935623SQ20062001791
公開日2007年8月15日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權日2006年8月23日
發(fā)明者龍彥丞, 邰文博 申請人:麥爾馬克汽車電子(深圳)有限公司