[實用新型]一種直流電機控制電路結構

有效

• 申請號: 201420319071.3
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN203933474U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 潘貞清;趙航濤
• 申請（專利權）人: 無錫科技職業學院
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02P7/28;H02P1/22
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

技術領域

本實用新型涉及自動控制領域，尤其是涉及一種能夠控制直流電機旋轉方向和旋轉速度的單片機應用系統，具體為一種直流電機控制電路結構。

背景技術

直流電機控制電路是嵌入式應用的重要領域。直流電機由于控制方便因而在家電、電動車、汽車電子、自動化生產線等領域得到廣泛的應用。由于直流電機的轉速比較快，同時不同的運行模式下要對電機的轉速進行控制，傳統的控制方法包括兩種：一種是使用相應的電路調整電機的工作電壓，以達到控制直流電機的轉速，上述方法存在能耗高、轉速控制精度不高、轉速不穩定，沒有自我保護等問題；另一種是使用8位單片機輸出PWM波，通過PWM波控制功率管的開關，實現對電機的轉速控制,該方法沒有形成的閉環控制，存在控制精度不高、轉速不穩定、功率管發熱量大、能耗高等缺點。

發明內容

本實用新型提供了一種直流電機控制電路結構，其能解決現有直流電機控制方法存在的直流電機控制精度低、能耗高等問題。

其技術方案是這樣的，其包括

單片機控制電路，用于系統的數據運算、程序下載、與上位進行數據通訊、速度采集以及監控單片機工作溫度；

電機控制電路，用于控制直流電機的轉向、轉速；

人機交互控制電路，用于對直流電機的轉向、轉速進行設置，以及用于顯示當前直流電機的工作參數；

電源電路，用于為所述單片機控制電路、電機控制電路、人機交互控制電路提供電源輸入；

所述單片機控制電路與所述電機控制電路、所述人機交互控制電路電控連接；

其特征在于：所述單片機控制電路采用飛思卡爾KL25單片機U3，所述KL25單片機U3分別通過引腳連接程序下載和調試電路、速度采集接口電路、單片機晶振電路、單片機電源濾波電路、單片機復位電路、上位機通訊電路以及單片機工作狀態指示電路分別引腳連接。

其進一步特征在于：

所述程序下載和調試電路包括SWD調試接口插座JP1與電阻R12，所述SWD調試接口插座JP1、電阻R12與所述KL25單片機的PTA3引腳連接，所述SWD調試接口插座JP1還與所述KL25單片機U3的PTA0、Reset_b引腳連接；

所述速度采集接口電路包括編碼器、電阻R4，所述編碼器的接口插座JP4連接電阻R4后與所述KL25單片機U3的PTE30引腳連接，所述編碼器的軸與所述直流電機的軸用器連接，所述直流電機旋轉時所述編碼器輸出一定頻率的正弦波信息，通過所述KL25單片機U3的比較器轉化為同頻率的脈沖信號并由PTE30引腳輸出；

所述單片機晶振電路包括電容C6、電容C7以及8Mhz晶振Y1，所述電容C6、電容C7分別與所述8MHz晶振Y1連接后再與所述KL25單片機U3的EXTAL0、XTAL0引腳連接；

所述單片機電源濾波電路包括電容C1、電容C2、電容C3、電容C4和電容C5，所述電容C1的一端接地、另一端與KL25單片機的VOUT3.3引腳連接，所述電容C2、電容C3并聯后一端與所述KL25單片機U3的VDDA引腳連接、另一端與所述KL25單片機U3的VSSA引腳連接并接地，所述電容C4、C5并聯后一端與所述KL25單片機U3的VDD引腳連接、另一端與所述KL25單片機U3的VSS引腳連接；

所述單片機復位電路包括電阻R11、電容C8和復位開關S2，所述電容C8與復位開關S2并聯后一端與電阻R11連接、一端與所述KL25單片機U3的RESET_b引腳連接、另一端接入所述單片機晶振電路，所述電阻R11另一端連接所述電源電路輸出端；

所述上位機通訊電路包括UART串口接口插座JP3，所述UART串口接口插座JP3與所述KL25單片機U3的PTA1、PTA2引腳連接，并且所述UART串口接口插座JP3與所述速度采集接口電路的編碼器接口插座JP4連接；

單片機工作狀態指示電路包括電阻R5和指示燈D2，所述電阻R5一端與所述KL25單片機U3的PTC1引腳連接、另一端連接所述指示燈D2，所述指示燈D2的另一端連接入所述電源電路輸出端。

其進一步特征還在于：

所述電機控制電路包括電壓轉換和隔離保護電路、電機H橋驅動電路，所述電機H橋驅動電路與所述電壓轉換和隔離保護電路連接；