一種直流電機控制一體機的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及工業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種直流電機控制一體機。它包括觸摸屏、單片機、第一電機、第二電機和第三電機；觸摸屏與單片機，單片機通過分別通過第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路和第三驅(qū)動電路與第一電機、第二電機和第三電機連接，單片機連接有分別檢測第一電機、第二電機和第三電機轉(zhuǎn)速的第一測速電路、第二測速電路和第三測速電路；單片機為32ARM控制器LPC1766。本實用新型通過第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路和第三驅(qū)動電路實現(xiàn)第一電機、第二電機和第三電機的工作驅(qū)動；同時，利用第一測速電路、第二測速電路和第三測速電路實現(xiàn)對第一電機、第二電機和第三電機的工作檢測；并且，利用觸控屏實現(xiàn)整理工作的控制和信息顯示。
【專利說明】
一種直流電機控制一體機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及工業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種直流電機控制一體機。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，多自由度直流電機之間的協(xié)調(diào)工作是現(xiàn)代數(shù)控機床、自動化生產(chǎn)設(shè)備、智能機器人等應(yīng)用領(lǐng)域需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一，一般選擇單片機作為控制器，采用PWM進行各電機的調(diào)速。但是傳統(tǒng)的控制器如AT89S51等，I/O點數(shù)有限，使用其內(nèi)部定時器，計數(shù)器產(chǎn)生的HVM信號最多只能控制兩個自由度的電機，硬件電路、軟件設(shè)計都比較煩瑣，而且計數(shù)器資源被占用也不能對電機的速度進行測量，對于系統(tǒng)的后續(xù)升級比較困難，要處理更多自由度的電機系統(tǒng)時更是由于其資源不足而無法實現(xiàn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種直流電機控制一體機。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種直流電機控制一體機，它包括觸摸屏、單片機、第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路、第三驅(qū)動電路、第一電機、第二電機、第三電機、第一測速電路、第二測速電路和第三測速電路；
[0006]所述觸摸屏產(chǎn)生觸控信號并將信號輸入至單片機，所述單片機將信號進行整理并將信號反饋給第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路和第三驅(qū)動電路，所述第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路和第三驅(qū)動電路分別產(chǎn)生驅(qū)動信號并將信號分別輸入至第一電機、第二電機和第三電機，所述第一測速電路、第二測速電路和第三測速電路分別檢測第一電機、第二電機和第三電機的轉(zhuǎn)速信號并將信號同時輸入至單片機，所述單片機將轉(zhuǎn)速信號進行整理并將信號反饋給觸摸屏；
[0007]所述單片機為32ARM控制器LPC1766。
[0008]優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動電路包括L6203驅(qū)動芯片、第一三極管、第二三極管和第三三極管;所述第一三極管的基極通過第一電阻與單片機的P2.1端腳連接并通過第三電阻接地，所述第一三極管的集電極與L6203驅(qū)動芯片的EN端腳連接并通過第二電阻接入電源，所述第二三極管的基極通過第四電阻與單片機的P2.2端腳連接并通過第五電阻接地，所述第二三極管的集電極與L6203驅(qū)動芯片的INl端腳連接并通過第六電阻接入電源，所述第三三極管的基極通過第八電阻與單片機的P2.3端腳連接并通過第九電阻接地，所述第三三極管的集電極與L6203驅(qū)動芯片的IN2端腳連接并通過第七電阻接入電源，所述L6203驅(qū)動芯片的SEN端腳通過第十電阻接地，所述L6203驅(qū)動芯片的VREF端腳通過第一電容接地，所述L6203驅(qū)動芯片的OUTl端腳和0UT2端腳分別與第一電機的正反電極連接，所述L6203驅(qū)動芯片的OUTl端腳和0UT2端腳并聯(lián)有依次串聯(lián)的第^^一電阻和第三電容，所述L6203驅(qū)動芯片的B00T1端腳通過依次串聯(lián)的第二電容和第一二極管接地，所述第二電容和第一二極管之間與第十一電阻連接。
[0009]優(yōu)選地，所述第一測速電路包括霍爾傳感器、第一運放和第二運放，所述霍爾傳感器分別通過第十四電阻和第十五電阻接入電源，所述霍爾傳感器的輸出端通過第十八電阻與第一運放的同相端連接，所述第一運放的同相端通過第十九電阻與自身的輸出端連接，所述第一運放的反相端通過第十六電阻接入電源并通過第十七電阻接地，所述第一運放的輸出端與第二運放的同相端連接，所述第二運放的反相端與自身的輸出端連接，所述第二運放的輸出端與單片機的CAPO端腳連接。
[0010]優(yōu)選地，所述單片機和觸摸屏之間設(shè)置有串口電路。
[0011]由于采用了上述方案，本實用新型通過第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路和第三驅(qū)動電路實現(xiàn)第一電機、第二電機和第三電機的工作驅(qū)動；同時，利用第一測速電路、第二測速電路和第三測速電路實現(xiàn)對第一電機、第二電機和第三電機的工作檢測;并且，利用觸控屏實現(xiàn)整理工作的控制和信息顯示，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強實用性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0013]圖2是本實用新型實施例的第一驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實用新型實施例的第一測速電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實用新型實施例的串口電路的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]如圖1至圖4所示，本實施例提供的一種直流電機控制一體機，它包括觸摸屏1、單片機3、第一驅(qū)動電路4、第二驅(qū)動電路5、第三驅(qū)動電路6、第一電機7、第二電機8、第三電機
9、第一測速電路12、第二測速電路11和第三測速電路10;
[0018]觸摸屏I產(chǎn)生觸控信號并將信號輸入至單片機3，單片機3將信號進行整理并將信號反饋給第一驅(qū)動電路4、第二驅(qū)動電路5和第三驅(qū)動電路6，第一驅(qū)動電路4、第二驅(qū)動電路5和第三驅(qū)動電路6分別產(chǎn)生驅(qū)動信號并將信號分別輸入至第一電機7、第二電機8和第三電機9，第一測速電路12、第二測速電路11和第三測速電路10分別檢測第一電機7、第二電機8和第三電機9的轉(zhuǎn)速信號并將信號同時輸入至單片機3，單片機3將轉(zhuǎn)速信號進行整理并將信號反饋給觸摸屏I。
[0019]進一步，單片機I為32ARM控制器LPC1766。
[0020]本實施例工作時，由觸摸屏I開啟系統(tǒng)工作，利用單片機3實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整理，其單片機3選用32ARM控制器LPC1766，LPC1766作頻率可達10MHz，具有3級流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，有4個定時器、4個UART串口、6輸出的通用PWM、多達70個的通用I/O管腳等功能，是一種高效微控制器。本實施例充分利用單片機內(nèi)部豐富的資源，實現(xiàn)了對各自由度電機速度的實時監(jiān)視和控制。單片機3整理數(shù)據(jù)后分別利用第一驅(qū)動電路4、第二驅(qū)動電路5和第三驅(qū)動電路6實現(xiàn)對三個相對應(yīng)的電機(第一電機7、第二電機8和第三電機9)的驅(qū)動工作，并利用第一測速電路12、第二測速電路11和第三測速電路10分別對第一電機7、第二電機8和第三電機9進行轉(zhuǎn)速檢測，檢測的結(jié)構(gòu)則輸入至單片機3，單片機3則根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù)信號進行整理并反饋給第一驅(qū)動電路4、第二驅(qū)動電路5和第三驅(qū)動電路6進行驅(qū)動調(diào)節(jié)，同時，反饋給觸摸屏進行數(shù)據(jù)顯示。
[0021]本實施例的第一驅(qū)動電路4、第二驅(qū)動電路5和第三驅(qū)動電路6的電路結(jié)構(gòu)均可采用相同的電路結(jié)構(gòu)，本實施為方便說明，特以第一驅(qū)動電，4為例，其第一驅(qū)動電路4可采用如圖2所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括L6203驅(qū)動芯片Ul、第一三極管Ql、第二三極管Q2和第三三極管Q3;第一三極管Ql的基極通過第一電阻Rl與單片機3的P2.1端腳連接并通過第三電阻R3接地，第一三極管Ql的集電極與L6203驅(qū)動芯片Ul的EN端腳連接并通過第二電阻R2接入電源，第二三極管Q2的基極通過第四電阻R4與單片機3的P2.2端腳連接并通過第五電阻R5接地，第二三極管Q2的集電極與L6203驅(qū)動芯片Ul的INl端腳連接并通過第六電阻R6接入電源，第三三極管Q3的基極通過第八電阻R8與單片機3的P2.3端腳連接并通過第九電阻R9接地，第三三極管Q3的集電極與L6203驅(qū)動芯片Ul的IN2端腳連接并通過第七電阻R7接入電源，L6203驅(qū)動芯片Ul的SEN端腳通過第十電阻RlO接地，L6203驅(qū)動芯片Ul的VREF端腳通過第一電容Cl接地，L6203驅(qū)動芯片Ul的OUTl端腳和0UT2端腳分別與第一電機7的正反電極連接，L6203驅(qū)動芯片Ul的OUTl端腳和0UT2端腳并聯(lián)有依次串聯(lián)的第^^一電阻Rll和第三電容C3，L6203驅(qū)動芯片Ul的B00T1端腳通過依次串聯(lián)的第二電容C2和第一二極管Dl接地，第二電容C2和第一二極管Dl之間與第^^一電阻Rll連接。本實施例的單片機3可輸出6通道的PWM驅(qū)動信號，本電路中只用了其中的兩路，由單片機3的P2.2端腳和P2.3端腳輸出。L6203驅(qū)動芯片Ul的EN端腳輸入高電平，第一電機7工作，輸入低電平，電機停轉(zhuǎn)。L6203驅(qū)動芯片Ul的控制端IN1、IN2端腳上輸入極性不同的電平可以實現(xiàn)第一電機7的正反轉(zhuǎn)控制。
[0022]本實施例的第一測速電路12、第二測速電路11和第三測速電路10的電路結(jié)構(gòu)可采用相同的電路結(jié)構(gòu)，為對其說明，特以第一測速電路12為例進行說明，本實施例的第一測速電路12可采用如圖3所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括霍爾傳感器Hl、第一運放Al和第二運放A2，霍爾傳感器Hl分別通過第十四電阻R14和第十五電阻R15接入電源，霍爾傳感器Hl的輸出端通過第十八電阻R18與第一運放Al的同相端連接，第一運放Al的同相端通過第十九電阻R19與自身的輸出端連接，第一運放Al的反相端通過第十六電阻R16接入電源并通過第十七電阻R17接地，第一運放Al的輸出端與第二運放A2的同相端連接，第二運放A2的反相端與自身的輸出端連接，第二運放A2的輸出端與單片機3的CAPO端腳連接。本電路的測量元件選用霍爾傳感器Hl，電機每轉(zhuǎn)動一周，霍爾傳感器Hl輸出一個負脈沖信號，脈沖信號經(jīng)過第一運放Al和第二運放A2組成的整形放大電路后送第二運放A2的輸出端輸入至單片機3，單片機3內(nèi)部的3個定時器對第一電機7、第二電機8和第三電機9檢測到的脈沖信號進行計算，不需要外部擴展，電路結(jié)構(gòu)簡單。
[0023]為加強觸摸屏I和單片機3的信息通信，單片機3和觸摸屏I之間設(shè)置有串口電路2。串口電路2可采用如圖4所示的電路結(jié)構(gòu)。
[0024]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種直流電機控制一體機，其特征在于:它包括觸摸屏、單片機、第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路、第三驅(qū)動電路、第一電機、第二電機、第三電機、第一測速電路、第二測速電路和第二測速電路； 所述觸摸屏產(chǎn)生觸控信號并將信號輸入至單片機，所述單片機將信號進行整理并將信號反饋給第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路和第三驅(qū)動電路，所述第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路和第三驅(qū)動電路分別產(chǎn)生驅(qū)動信號并將信號分別輸入至第一電機、第二電機和第三電機，所述第一測速電路、第二測速電路和第三測速電路分別檢測第一電機、第二電機和第三電機的轉(zhuǎn)速信號并將信號同時輸入至單片機，所述單片機將轉(zhuǎn)速信號進行整理并將信號反饋給觸摸屏； 所述單片機為32ARM控制器LPC1766。2.如權(quán)利要求1所述的一種直流電機控制一體機，其特征在于:所述第一驅(qū)動電路包括L6203驅(qū)動芯片、第一三極管、第二三極管和第三三極管;所述第一三極管的基極通過第一電阻與單片機的P2.1端腳連接并通過第三電阻接地，所述第一三極管的集電極與L6203驅(qū)動芯片的EN端腳連接并通過第二電阻接入電源，所述第二三極管的基極通過第四電阻與單片機的P2.2端腳連接并通過第五電阻接地，所述第二三極管的集電極與L6203驅(qū)動芯片的INl端腳連接并通過第六電阻接入電源，所述第三三極管的基極通過第八電阻與單片機的P2.3端腳連接并通過第九電阻接地，所述第三三極管的集電極與L6203驅(qū)動芯片的IN2端腳連接并通過第七電阻接入電源，所述L6203驅(qū)動芯片的SEN端腳通過第十電阻接地，所述L6203驅(qū)動芯片的VREF端腳通過第一電容接地，所述L6203驅(qū)動芯片的OUTl端腳和0UT2端腳分別與第一電機的正反電極連接，所述L6203驅(qū)動芯片的OUTl端腳和0UT2端腳并聯(lián)有依次串聯(lián)的第i^一電阻和第三電容，所述L6203驅(qū)動芯片的B00T1端腳通過依次串聯(lián)的第二電容和第一二極管接地，所述第二電容和第一二極管之間與第十一電阻連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種直流電機控制一體機，其特征在于:所述第一測速電路包括霍爾傳感器、第一運放和第二運放，所述霍爾傳感器分別通過第十四電阻和第十五電阻接入電源，所述霍爾傳感器的輸出端通過第十八電阻與第一運放的同相端連接，所述第一運放的同相端通過第十九電阻與自身的輸出端連接，所述第一運放的反相端通過第十六電阻接入電源并通過第十七電阻接地，所述第一運放的輸出端與第二運放的同相端連接，所述第二運放的反相端與自身的輸出端連接，所述第二運放的輸出端與單片機的C A P O端腳連接。4.如權(quán)利要求3所述的一種直流電機控制一體機，其特征在于:所述單片機和觸摸屏之間設(shè)置有串口電路。
【文檔編號】H02P5/68GK205453565SQ201620184672
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】程壹晏
【申請人】廣州市彩誠電子科技有限公司