[發(fā)明專(zhuān)利]秋千式電控?cái)[

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210417577.3
• 申請(qǐng)日: 2012-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102880100A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王丁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張果瑞

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

固定吊環(huán)(3)固定在固定基座(2)上，主擺桿(4)的一端與固定吊環(huán)(3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，步進(jìn)電機(jī)(5)固定在主擺桿(4)的另一端，該步進(jìn)電機(jī)(5)的輸出軸與可控?cái)[桿(7)的一端固定連接；角度傳感器單元(6)用于測(cè)量主擺桿(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，停止按鈕(8)的停止信號(hào)輸出端與電子控制器(1)的停止信號(hào)輸入端連接；

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

所述主擺桿(4)的擺動(dòng)平面與可控?cái)[桿(7)的擺動(dòng)平面相互平行；

所述角度傳感器(6)測(cè)量主擺桿(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)，所述微處理器內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換器，角度傳感器的角度信號(hào)輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換器模擬信號(hào)輸入端相連；

所述的電子控制器(1)內(nèi)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(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)作為當(dāng)前角度數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟A2；

步驟A2、將最新的N組角度數(shù)據(jù)存入電子控制器的預(yù)設(shè)數(shù)組，其中N為3到10之間的自然數(shù)，執(zhí)行步驟A3；

步驟A3、根據(jù)當(dāng)前角度數(shù)據(jù)判斷可控?cái)[桿是否向左擺動(dòng)，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟A4，否則執(zhí)行步驟A10；

步驟A4、將最新的N組角度數(shù)據(jù)互相比較，確定主擺桿向左擺動(dòng)的最大擺角，執(zhí)行步驟A5；

步驟A5、判斷主擺桿向左擺動(dòng)的最大擺角是否小于設(shè)定值，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟A6，否則執(zhí)行步驟A9；

步驟A6、輸出控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)左轉(zhuǎn)，執(zhí)行步驟A7；

步驟A7、根據(jù)當(dāng)前角度數(shù)據(jù)判斷步進(jìn)電機(jī)左轉(zhuǎn)是否到位，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟A8，否則返回執(zhí)行步驟A6；

步驟A8、輸出控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)使其步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行步驟A9；

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

步驟A10、將最新的N組角度數(shù)據(jù)互相比較，確定主擺桿向右擺動(dòng)的最大擺角，執(zhí)行步驟A11；

步驟A11、判斷主擺桿向右擺動(dòng)的最大擺角是否小于設(shè)定值，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟A12，否則執(zhí)行步驟A9；

步驟A12、輸出控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)右轉(zhuǎn)，執(zhí)行步驟A13；

步驟A13、根據(jù)當(dāng)前角度數(shù)據(jù)判斷步進(jìn)電動(dòng)機(jī)右轉(zhuǎn)是否到位，判斷結(jié)果為是返回步驟A8，判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟A12；

步驟A14、輸出控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)使步進(jìn)電機(jī)停止工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千式電控?cái)[，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(hào)為C8051F020的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千式電控?cái)[，其特征在于：所述角度傳感器(6)采用型號(hào)為MMA7361QR?3軸小量程加速傳感器實(shí)現(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千式電控?cái)[，其特征在于：所述控制軟件的流程中，所述角度傳感器發(fā)送來(lái)的角度數(shù)據(jù)為：

當(dāng)主擺桿的末端在豎直方向的左側(cè)時(shí)，角度傳感器測(cè)量獲得的角度數(shù)據(jù)為正值，即主擺桿與豎直方向的夾角為正；

當(dāng)主擺桿的末端在豎直方向的右側(cè)時(shí)，角度傳感器測(cè)量獲得的角度數(shù)據(jù)為負(fù)值，即主擺桿與豎直方向的夾角為負(fù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千式電控?cái)[，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(shù)據(jù)互相比較，確定主擺桿向左擺動(dòng)的最大擺角的方法為：將電子控制器中預(yù)設(shè)數(shù)組中的正值相互比較，其中最大值為主擺桿向左擺動(dòng)的最大擺角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千式電控?cái)[，其特征在于：所述控制軟件的流程中，所述步驟A7中通過(guò)角度傳感器傳來(lái)的角度信號(hào)判斷步進(jìn)電機(jī)左轉(zhuǎn)是否到位的方法為：將步進(jìn)電機(jī)左轉(zhuǎn)過(guò)程中角度傳感器傳來(lái)的主擺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與預(yù)先設(shè)定到電子控制器中的設(shè)定值相比較，當(dāng)大于該設(shè)定值時(shí)，則步進(jìn)電機(jī)左轉(zhuǎn)到位。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千式電控?cái)[，其特征在于：所述控制軟件的流程中，所述步驟A13中通過(guò)角度傳感器傳來(lái)的角度數(shù)據(jù)判斷步進(jìn)電動(dòng)機(jī)右轉(zhuǎn)是否到位的方法為：將步進(jìn)電機(jī)右轉(zhuǎn)過(guò)程中角度傳感器傳來(lái)的主擺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度取絕對(duì)值，然后與預(yù)先設(shè)定到電子控制器中的設(shè)定值相比較，當(dāng)大于該設(shè)定值時(shí)，步進(jìn)電機(jī)右轉(zhuǎn)到位。