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一种智能电机控制系统和智能电机控制方法

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技术领域

本发明涉及电机控制系统,更具体地说,涉及一种智能电机控制系统和 智能电机控制方法。

背景技术

目前采用的现有技术如图1所示,包括依次连接的按键模块10、控制模 块20和电机驱动模块30。按键模块10直接操纵控制模块20,再由控制模块 20操纵电机驱动模块30。按键模块10直接操纵控制模块20,使得在控制模 块20操纵电机驱动模块30的时候,功能单一且扩展性不好,不便于实现电 机的智能化控制。在需要复杂的动作时序的情况下,对按键数量要求较多。 因此需要一种利用较简单的按键模块实现较复杂的智能化控制的系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述功能单一且扩展性 不好的缺陷,提供一种智能电机控制系统。

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,还提供一种 智能电机控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种智能电机控制系 统,包括依次连接的按键模块、控制模块、电机驱动模块,还包括连接于所 述按键模块和所述控制模块之间的可编程智能控制模块;

所述可编程智能控制模块依据所述按键模块产生的输入信号产生智能 控制信号,并输出至所述控制模块;所述控制模块依据所述智能控制信号产 生控制时序,并输出至电机驱动模块。

进一步地,所述可编程智能控制模块用于依据不同的输入信号或输入信 号的组合产生不同的智能控制信号。

进一步地,所述可编程智能控制模块用于依据输入信号的持续时间自动 判断是否延长所述智能控制信号的输出时间。

进一步地,所述智能控制信号的输出及持续时间可由用户修改和设置。

进一步地,所述可编程智能控制模块还用于屏蔽所述按键模块产生的错 误的输入信号。

进一步地,所述可编程智能控制模块包括用于主控芯片和JTAG(Joint Test Action Group)接口,所述主控芯片用于产生智能控制信号,所述JTAG 接口与主控芯片连接,用于实现板上编程调试。

本发明还提供一种智能电机控制方法,在按键模块和控制模块之间增加 可编程智能控制模块,包括步骤:

由所述可编程智能控制模块依据所述按键模块产生的输入信号产生智 能控制信号并输出至所述控制模块;

由所述控制模块依据所述智能控制信号产生控制时序并输出至电机驱 动模块;

由电机驱动模块依据所述控制时序驱动电机工作。

进一步地,所述可编程智能控制模块依据不同的输入信号或输入信号的 组合产生不同的智能控制信号;所述可编程智能控制模块还依据输入信号的 持续时间自动判断是否延长所述智能控制信号的输出时间。

进一步地,所述可编程智能控制模块还屏蔽所述按键模块产生的错误的 输入信号。

进一步地,所述可编程智能控制模块设置用于实现板上编程调试的 JTAG接口。

实施本发明的技术方案,具有以下有益效果:在按键模块和控制模块之 间增加可编程智能控制模块,可进行多次编程,实现自动判断按键模块的输 入信号的时间;不同的输入信号或输入信号的组合,可以产生多种智能控制 信号,使得系统能够自动按照时序要求驱动电机工作。可编程智能控制模块 还可根据输入信号的时间自动判断是否延长智能控制信号的输出,而智能控 制信号输出的时间,用户也可以方便的进行修改和设置。可编程控制模块还 可以屏蔽按键模块输入的错误信号,只执行正确的输入信号。控制功能多样 化且扩展性较好,能够利用较简单的按键模块实现对电机的较复杂的智能化 控制,使得电机控制变得更为安全,方便,可靠。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
按键模块

图1是现有技术的智能电机控制系统结构示意图;
电机驱动模块

图2是本发明实施例的智能电机控制系统结构示意图;
输入信号

图3是本发明实施例的智能电机控制方法流程图;
电路图

图4是本发明实施例的智能电机控制系统电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及 实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

图2是本发明实施例的智能电机控制系统结构示意图。参考图2知,智 能电机控制系统包括按键模块100、控制模块300、电机驱动模块400以及连 接于按键模块100和控制模块300之间的可编程智能控制模块200。详细的 电路图见图4。

按键模块100用于产生输入信号,可编程智能控制模块200依据按键模 块100产生的输入信号产生智能控制信号,并输出至所述控制模块300;控 制模块300依据智能控制信号由硬件产生控制时序,并输出至电机驱动模块 400,电机驱动模块400驱动电机按照控制时序来工作。

可编程智能控制模块200可依据不同的输入信号或输入信号的组合产生 多种智能控制信号,还可进行多次编程,控制功能多样化且扩展性较好。且 可编程智能控制模块200还可根据输入信号的时间自动判断是否延长智能控 制信号的输出。而对于智能控制信号的输出及持续时间,用户也可以方便的 进行修改和设置,即通过在按键模块设置输入模式选择按键和/或修改按键来 实现。可编程控制模块还可以屏蔽按键模块输入的错误信号,只执行正确的 输入信号。输入信号正确或错误的判断依据是:每隔几毫秒就检测一次输入 信号,一共连续监测10次左右,若有一次输入信号消失,则判断输入无效。 若每次检测输入信号都有效,则可编程智能控制模块200判断此次信号输入 有效,并根据此信号产生智能控制信号。此处所述的判断方法和具体数值可 依据具体需要改变,本发明包括但不限于这些数值。

图4是本发明实施例的智能电机控制系统电路图。按键模块100包括开 关S1、S2、S3、S4及电阻R3、R4、R5、R6。可编程智能控制模块200包 括主控芯片U2和JTAG1(联合测试行动小组,Joint Test Action Group),主 控芯片U2可以采用例如但不限于Atmel公司的Atmega16L,也可以采用其 他的单片机型号比如Atmega16、Atmega64、Atmega128等等。控制模块300 包括电阻R9~R20、电容C6~C11、三极管Q4~Q9(例如但不限于NPN管)。 电阻R9、R10、R11、R12、R13、R14分别与三极管Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、 Q9的基极连接,电容C6、C7、C8、C9、C10、C11分别跨接于三极管Q4、 Q5、Q6、Q7、Q8、Q9的基极和发射极之间。电机驱动模块400包括晶体管 U3~U8、三极管Q10~Q15及其外围的电阻电容。U3~U8例如但不限于 MOC3080。S1~S4为组合按键,为可编程智能控制模块200提供输入信息。 S1~S4产生不同组合的信号(既可以只按一个按键,或者同时按下多个按键, 或者是按下顺序不同便会有不同的信号由U2接收并判断处理),输出给可编 程智能控制模块PB5~PB7、PD0口(也可以是其他的除PC2~PC5以外的通 用IO口)。主控芯片U2接收到这几个IO口信号之后,进行防输入差错处理, 防输入差错处理的基本思想是:每隔几毫秒就检测一次输入信号,一共连续 监测10次左右,若有一次输入信号消失,则判断输入无效。若每次检测输入 信号都有效,则判断此次信号输入有效,可编程智能控制模块200根据此信 号产生智能控制信号(此处所述的判断方法和具体数值可依据具体需要改变, 本发明包括但不限于这些数值)。所述智能控制信号通过PA3~PA7、PC7口 (可以是其他的除PC2~PC3以外的通用IO口)输出到控制模块300,控制 模块300根据此智能控制信号产生电机控制时序并输出至Q10~Q15(即电 机驱动模块400),电机驱动模块400直接驱动电机按照所述电机控制时序运 转,使得电机(例如但不限于交流电机)执行相应的动作。

可编程智能控制模块200设置有JTAG接口,JTAG1与主控芯片U2的 VCC、GNC、PC2~PC5连接,可以实现板上编程调试。JTAG1可例如但不 限于集成在本电路中,使得通过本电路可以直接调试或更新程序,而不用更 换芯片。也可以通过外部实现的方式来实现程序的更新和调试。

图3是本发明实施例的智能电机控制方法流程图。包括以下步骤:

S1、由按键模块100产生输入信号;

输入信号由按键模块100产生,可产生不同组合的信号(既可以只按一 个按键,或者同时按下多个按键,或者是按下顺序不同便会产生不同的信号) 输出给可编程智能控制模块200。

S2、由可编程智能控制模块200依据按键模块100产生的输入信号产生 智能控制信号并输出至控制模块300。还可屏蔽按键模块100产生的错误的 输入信号;

输入信号正确或错误的判断依据是:每隔几毫秒就检测一次输入信号, 一共连续监测10次左右,若有一次输入信号消失,则判断输入无效。若每次 检测输入信号都有效,则判断此次信号输入有效,根据此信号产生智能控制 信号。此处所述的判断方法和具体数值可依据具体需要改变,本发明包括但 不限于这些数值。

可编程智能控制模块200可依据不同的输入信号或输入信号的组合产生 不同的智能控制信号;还可依据输入信号的持续时间自动判断是否延长智能 控制信号的输出时间。

S3、由控制模块300依据智能控制信号产生控制时序并输出至电机驱动 模块400;

S4、由电机驱动模块400驱动电机依据控制时序工作。

在可编程智能控制模块200设置用于实现板上编程调试的JTAG接口。

本发明的技术方案,具有以下有益效果:在按键模块和控制模块之间增 加可编程智能控制模块,可进行多次编程,实现自动判断按键模块的输入信 号的时间;不同的输入信号或输入信号的组合,可以产生不同的智能控制信 号,使得系统能够自动按照时序要求驱动电机工作。可编程智能控制模块还 可根据输入信号的持续时间自动判断是否延长智能控制信号的输出,而智能 控制信号的输出及持续时间,用户也可以方便的进行修改和设置。可编程控 制模块还可以屏蔽按键模块输入的错误信号,只执行正确的输入信号。控制 功能多样化且扩展性较好,能够利用较简单的按键模块实现对电机的较复杂 的智能化控制,使得电机控制变得更为安全,方便,可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本 发明的保护范围之内。

  • 专利号: 200910189670
  • 专利类型: 发明专利
  • 样品:
  • 转让方式: 完全转让 、许可转让 、
  • 更新日期: 2015-01-11 00:30:22
  • 标签: 专利转让 电机 智能 控制系统
  • 技术成熟度: 有成功案例,可成熟应用
  • 转让金额: 面议
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