[實用新型]使用CPLD控制平衡車電機的電路控制裝置

有效

• 申請號: 201220367045.9
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN202669532U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 應放天;謝江虎;洪定安
• 申請（專利權）人: 杭州億腦智能科技有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;G05D1/08
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本發明涉及一種使用CPLD控制平衡車電機的電路控制裝置。

背景技術

平衡車是一種由電力驅動、具有自我平衡能力的個人用運輸載具，是都市用交通工具的一種，是一種前所未見的嶄新交通工具。平衡車的運作原理主要是飛機平衡的原理，也就是車輛本身的自動平衡能力。其以內置的精密電子陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令后，驅動馬達來做到平衡的效果。然而，目前在平衡車產品中直流電機的應用非常廣泛，對電機的控制要求也越來越高，許多相關產品對電機芯片的選擇，成本的控制，以及控制方案都有很多弊端，如對電機的保護不到位，保護速度不夠快等。

CPLD是一種復雜可編程具有邏輯功能的數字集成電路，用戶可根據各自需要而自行構造邏輯功能。

實用新型內容

????本實用新型的目的是提供一種使用CPLD控制平衡車電機的電路控制裝置，解決實現保護電機、保護速度快捷的技術問題。

????使用CPLD控制平衡車電機的電路控制裝置，包括平衡信號傳感器、信號檢測裝置、信號處理裝置、電機控制信號設置裝置、CPLD電機控制輸出接口、電機驅動裝置、電機、電機速度檢測裝置、電機電流檢測傳感器、電機溫度檢測傳感器；其中平衡信號傳感器、信號檢測裝置、信號處理裝置、電機控制信號設置裝置、CPLD電機控制輸出接口、電機驅動裝置、電機依次連接；電機速度檢測裝置、電機電流檢測傳感器、電機溫度檢測傳感器這三個裝置其一端與電機連接，另一端與電機控制信號設置裝置連接。

????所述平衡信號傳感器安裝在平衡車承載裝置內，位于相對且同軸設置的兩個輪體的中間位置。

????所述平衡信號傳感器包括陀螺儀芯片及加速度計芯片，這兩個芯片分別與信號處理裝置連接。

????所述信號處理裝置為由CPLD控制芯片組成的電路控制板。

????本實用新型的有益效果是：本實用新型利用CPLD控制芯片作為主控制芯片，其具有編程靈活、集成度高、設計開發周期短、適用范圍寬、開發工具先進、設計制造成本低、對設計者的硬件經驗要求低、標準產品無需測試、保密性強、價格大眾化、電路結構簡單，成本低，保護機制完善、控制同步實施等特點，將CPLD應用到平衡車的電機控制上面，能夠改善對電機的保護，并且具有較高的保護速度。

附圖說明

圖1是實施例中電路控制裝置的整體結構框圖；

圖中?11.?陀螺儀芯片、12.加速度計芯片、2.?信號檢測裝置、3.?信號處理裝置、4.?電機控制信號設置裝置、5.?CPLD電機控制輸出接口、6.?電機驅動裝置、7.?電機、8.?電機速度檢測裝置、9.?電機電流檢測傳感器、10.?電機溫度檢測傳感器。

具體實施方式

該電路控制裝置應用的平衡車包括安裝于承載裝置上的行走裝置、承載裝置與轉向裝置以及安裝在承載裝置內的電路控制裝置。

承載裝置安裝于行走裝置中相對設置的兩個輪體之間，用于在行走裝置的帶動下承載使用者行走。

電路控制裝置包括作為平衡信號傳感器的陀螺儀芯片11及加速度計12、信號檢測裝置2、信號處理裝置3、電機控制信號設置裝置4、CPLD電機控制輸出接口5、電機驅動裝置6、電機7、電機速度檢測裝置8、電機電流檢測傳感器9、電機溫度檢測傳感器10；其中平衡信號傳感器1、信號檢測裝置2、信號處理裝置3、電機控制信號設置裝置4、CPLD電機控制輸出接口5、電機驅動裝置6、電機7依次連接從而接收信號并作出相應動作；電機速度檢測裝置8、電機電流檢測傳感器9、電機溫度檢測傳感器10這三個裝置其一端均與電機7連接，另一端則均與電機控制信號設置裝置4連接。

陀螺儀芯片11及加速度計12安裝在平衡車承載裝置內，位于相對且同軸設置的兩個輪體的中間位置，這兩個傳感器對角速度及加速度信號的采集并產生相應的電壓信號。

信號檢測裝置2、信號處理裝置3、電機控制信號設置裝置4共同組成一個常規的CPLD芯片控制電路板，其利用預先設定好的程序進行相應動作，CPLD芯片控制電路板、該電路板使用到的程序為本領域的技術人員能夠實現，在此不再過多描述。

信號檢測裝置2為一個能夠對陀螺儀芯片11及加速度計12產生的信號進行檢測并初步放大濾波處理的電路控制板。

信號處理裝置3為一個能夠對信號檢測裝置2所檢測到的信號進行數據處理，轉化為通訊可用的數字信號的電路控制板。