[發明專利]秋千式電控擺

有效

• 申請號: 201210417577.3
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102880100A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王丁
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張果瑞

1.秋千式電控擺，其特征在于：它包括電子控制器(1)、固定基座(2)、固定吊環(3)、主擺桿(4)、步進電機(5)、角度傳感器(6)、可控擺桿(7)和停止按鈕(8)；

固定吊環(3)固定在固定基座(2)上，主擺桿(4)的一端與固定吊環(3)轉動連接，步進電機(5)固定在主擺桿(4)的另一端，該步進電機(5)的輸出軸與可控擺桿(7)的一端固定連接；角度傳感器單元(6)用于測量主擺桿(4)的轉動角度，停止按鈕(8)的停止信號輸出端與電子控制器(1)的停止信號輸入端連接；

角度傳感器的角度信號輸出端與電子控制器(1)的角度信號輸入端相連，電子控制器(1)的控制信號輸出端與步進電機的控制信號輸入端相連；

所述主擺桿(4)的擺動平面與可控擺桿(7)的擺動平面相互平行；

所述角度傳感器(6)測量主擺桿(4)的轉動角度是指主擺桿(4)與豎直方向的夾角；

所述的電子控制器(1)采用微處理器實現，所述微處理器內部帶有A/D轉換器，角度傳感器的角度信號輸出端與所述A/D轉換器模擬信號輸入端相連；

所述的電子控制器(1)內部嵌入有控制軟件，該控制軟件的流程為：

步驟A1、讀取A/D轉換器輸出的數據作為當前角度數據，執行步驟A2；

步驟A2、將最新的N組角度數據存入電子控制器的預設數組，其中N為3到10之間的自然數，執行步驟A3；

步驟A3、根據當前角度數據判斷可控擺桿是否向左擺動，如果判斷結果為是，則執行步驟A4，否則執行步驟A10；

步驟A4、將最新的N組角度數據互相比較，確定主擺桿向左擺動的最大擺角，執行步驟A5；

步驟A5、判斷主擺桿向左擺動的最大擺角是否小于設定值，如果判斷結果為是，則執行步驟A6，否則執行步驟A9；

步驟A6、輸出控制信號給步進電機，使步進電動機左轉，執行步驟A7；

步驟A7、根據當前角度數據判斷步進電機左轉是否到位，如果判斷結果為是，則執行步驟A8，否則返回執行步驟A6；

步驟A8、輸出控制信號給步進電機使其步進電機停止轉動，執行步驟A9；

步驟A9、判斷是否接收到停止信號，如果判斷結果為是，則執行步驟A14，否則返回執行步驟A2；

步驟A10、將最新的N組角度數據互相比較，確定主擺桿向右擺動的最大擺角，執行步驟A11；

步驟A11、判斷主擺桿向右擺動的最大擺角是否小于設定值，如果判斷結果為是，則執行步驟A12，否則執行步驟A9；

步驟A12、輸出控制信號給步進電機，使步進電動機右轉，執行步驟A13；

步驟A13、根據當前角度數據判斷步進電動機右轉是否到位，判斷結果為是返回步驟A8，判斷結果為否，則執行步驟A12；

步驟A14、輸出控制信號給步進電機使步進電機停止工作。

2.根據權利要求1所述的秋千式電控擺，其特征在于：所述的電子控制器(1)采用的微處理器選用芯片型號為C8051F020的單片機實現。

3.根據權利要求1所述的秋千式電控擺，其特征在于：所述角度傳感器(6)采用型號為MMA7361QR?3軸小量程加速傳感器實現。

4.根據權利要求1所述的秋千式電控擺，其特征在于：所述控制軟件的流程中，所述角度傳感器發送來的角度數據為：

當主擺桿的末端在豎直方向的左側時，角度傳感器測量獲得的角度數據為正值，即主擺桿與豎直方向的夾角為正；

當主擺桿的末端在豎直方向的右側時，角度傳感器測量獲得的角度數據為負值，即主擺桿與豎直方向的夾角為負。

5.根據權利要求1所述的秋千式電控擺，其特征在于：所述控制軟件的流程中，所述步驟A4中將最新的N組角度傳感數據互相比較，確定主擺桿向左擺動的最大擺角的方法為：將電子控制器中預設數組中的正值相互比較，其中最大值為主擺桿向左擺動的最大擺角。

6.根據權利要求1所述的秋千式電控擺，其特征在于：所述控制軟件的流程中，所述步驟A7中通過角度傳感器傳來的角度信號判斷步進電機左轉是否到位的方法為：將步進電機左轉過程中角度傳感器傳來的主擺桿的轉動角度與預先設定到電子控制器中的設定值相比較，當大于該設定值時，則步進電機左轉到位。

7.根據權利要求1所述的秋千式電控擺，其特征在于：所述控制軟件的流程中，所述步驟A13中通過角度傳感器傳來的角度數據判斷步進電動機右轉是否到位的方法為：將步進電機右轉過程中角度傳感器傳來的主擺桿的轉動角度取絕對值，然后與預先設定到電子控制器中的設定值相比較，當大于該設定值時，步進電機右轉到位。