一種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其組網(wǎng)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)，編碼器電平切換開關(guān)，能與外部無(wú)線通信的無(wú)線通信單元，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，與電機(jī)接口連接的電機(jī)接口匹配單元，和編碼接口匹配單元。該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以自身為節(jié)點(diǎn)，建立網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)建立成功以后，以該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為中心，向外部發(fā)送無(wú)線信號(hào)尋求相關(guān)節(jié)點(diǎn)，直至所有的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器加入網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)后，各個(gè)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相互協(xié)調(diào)工作，控制電機(jī)完成各種動(dòng)作。該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器不僅能夠驅(qū)動(dòng)不同類型、不同電壓的電機(jī)，兼容多種電平的編碼器，還能夠協(xié)調(diào)不同電機(jī)進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程組網(wǎng)控制。
【專利說(shuō)明】—種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其組網(wǎng)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，還涉及該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的組網(wǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和自動(dòng)化生產(chǎn)中的產(chǎn)品，尤其在機(jī)器人控制驅(qū)動(dòng)方向內(nèi)應(yīng)用更加深入。在應(yīng)用中，電機(jī)種類繁多，不同種類的電機(jī)需要配置不同的與之相匹配的驅(qū)動(dòng)器和編碼器，編碼器的工作電壓又不盡相同。在需要更換電機(jī)的情況，需要重新配置驅(qū)動(dòng)器和編碼器，增加了使用成本。此外，傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都是通過(guò)有線的方式進(jìn)行控制，這種方式，線路復(fù)雜，布線成本高，尤其是一些經(jīng)常處于活動(dòng)或彎折的線，很容易老化或折斷，影響系統(tǒng)工作的可靠性，在類似于機(jī)器人控制領(lǐng)域，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器各方面要求更為苛刻。而目前，對(duì)電機(jī)的遠(yuǎn)程控制或無(wú)線電控制多采用在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器外增加無(wú)線電設(shè)備，增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高了成本，并且不便于安裝和維護(hù)，系統(tǒng)的可靠性不是很高，在類似于機(jī)器人多軸運(yùn)動(dòng)控制中，各個(gè)電機(jī)之間很難直接進(jìn)行通信，難以快速的達(dá)到自組織、自協(xié)調(diào)的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種能夠驅(qū)動(dòng)不同類型、不同電壓的電機(jī)且能夠兼容多種電平的編碼器，同時(shí)還能夠協(xié)調(diào)不同電機(jī)無(wú)線遠(yuǎn)程組網(wǎng)控制的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0004]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器組網(wǎng)方法，使得多個(gè)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相互協(xié)調(diào)工作，控制電機(jī)完成各種動(dòng)作。
[0005]本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)，編碼器電平切換開關(guān)，能與外部無(wú)線通信的無(wú)線通信單元，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，與電機(jī)接口連接的電機(jī)接口匹配單元，與編碼器接口連接的編碼器接口匹配單元，其中交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)與無(wú)線通信單元連接用于選擇電機(jī)需要的驅(qū)動(dòng)方式為直流驅(qū)動(dòng)還是交流驅(qū)動(dòng)，編碼器電平切換開關(guān)與無(wú)線通信單元連接用于選擇電機(jī)編碼器需要的輸出電平，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與無(wú)線通信單元連接并能在無(wú)線通信單元的控制指令下設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)方式為交流驅(qū)動(dòng)或直流驅(qū)動(dòng)，電機(jī)接口匹配單元與無(wú)線通信單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元連接，電機(jī)接口匹配單元能在無(wú)線通信單元的控制指令下設(shè)置電機(jī)接口連線方式，編碼接口匹配單元與無(wú)線通信單元連接并能在無(wú)線通信單元的控制指令下改變電機(jī)編碼器的輸出電平。
[0006]優(yōu)選地，所述無(wú)線通信單元包括型號(hào)為CC2430的無(wú)線MCU芯片及與無(wú)線MCU芯片連接的發(fā)射天線。
[0007]優(yōu)選地，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括帶有UART接口的變頻器和型號(hào)為MAX3232EUE的集成IC芯片，其中變頻器的Dl、D2、D3引腳與電機(jī)接口匹配單元連接，變頻器的TXD引腳與集成IC芯片的第7引腳連接，變頻器的RXD引腳與集成IC芯片的第8引腳連接，集成IC芯片的第9引腳與無(wú)線MCU芯片的P0_2引腳連接，集成IC芯片的第10引腳與無(wú)線MCU芯片的P0_3引腳連接。
[0008]優(yōu)選地，所述編碼接口匹配單元包括型號(hào)為DAC0532LCV的D/A轉(zhuǎn)換芯片、型號(hào)為74AC573B的鎖存器芯片、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一光稱、第二光稱和第三光耦，其中鎖存器芯片的第2?第9引腳分別與無(wú)線MCU芯片的P1_0?Pl_7引腳連接，鎖存器芯片的第11引腳與無(wú)線MCU芯片的P0_1引腳連接，鎖存器芯片的第20引腳與D/A轉(zhuǎn)換芯片的1、2、18、19、17引腳均相連，鎖存器芯片的第12?第19引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換芯片的DI7?DIO引腳連接，D/A轉(zhuǎn)換芯片的第11引腳與第一運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換芯片的第12引腳與第一運(yùn)算放大器的同向輸入端連接,第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第四電阻后與第二運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，第二運(yùn)算放大器的同向輸入端連接第六電阻后接地，第二運(yùn)算放大器的輸出端與無(wú)線MCU芯片的P0_0引腳連接，同時(shí)，第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第七電阻后與第一光耦、第二光耦和第三光耦發(fā)射端陰極連接，第一光耦、第二光耦和第三光耦發(fā)射端的陽(yáng)極分別與電機(jī)編碼器的三個(gè)信號(hào)連接端連接，第一光稱、第二光稱和第三光稱接收端的第一引腳分別連接一電阻后與穩(wěn)壓直流電源VCC連接，第一光耦、第二光耦和第三光耦接收端的第二引腳分別與無(wú)線MCU芯片的P1_0、Pl_l、Pl_2連接。
[0009]優(yōu)選地，所述電機(jī)接口匹配單元包括第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器，其中第一繼電器的第4引腳與變頻器的Dl引腳連接，第二繼電器的第4引腳與變頻器的D2引腳連接，第三繼電器的第4引腳與變頻器的D3引腳連接；第一繼電器的第5引腳連接第一二極管的陰極，第一二極管的陽(yáng)極與第一繼電器的第2引腳連接，同時(shí)第一二極管的陽(yáng)極還連接第一三極管的發(fā)射極，第一三極管的基極接地，第一三極管的集電極連接第三十五電阻后與無(wú)線MCU芯片的P2_0引腳連接；第二繼電器的第5引腳連接第二二極管的陰極，第二二極管的陽(yáng)極與第二繼電器的第2引腳連接，同時(shí)第二二極管的陽(yáng)極還連接第二三極管的發(fā)射極，第二三極管的基極接地，第二三極管的集電極連接第三十六電阻后與無(wú)線MCU芯片的P2_l引腳連接；第三繼電器的第5引腳連接第三二極管的陰極，第三二極管的陽(yáng)極與第三繼電器的第2引腳連接，同時(shí)第三二極管的陽(yáng)極還連接第三三極管的發(fā)射極，第三三極管的基極接地，第三三極管的集電極連接第三十七電阻后與無(wú)線MCU芯片的P2_2引腳連接；第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的第I引腳分別連接電機(jī)的三個(gè)信號(hào)連接端。
[0010]方便快捷地，所述交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)和編碼器電平切換開關(guān)采用同一個(gè)具有四個(gè)撥碼鍵的撥碼開關(guān)。
[0011]為了方便可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器件的無(wú)線通信能夠快速有效識(shí)別，不受外界信號(hào)影響，所述無(wú)線MCU芯片內(nèi)存儲(chǔ)有唯一的硬件物理地址。
[0012]本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的組網(wǎng)方法，首先將電機(jī)的三個(gè)信號(hào)連接端分別與第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的第I引腳進(jìn)行連接，將電機(jī)編碼器的三個(gè)信號(hào)連接端分別與第一光耦、第二光耦和第三光耦發(fā)射端的陽(yáng)極連接，在上電時(shí)，根據(jù)連接的電機(jī)是直流電機(jī)是還是交流電機(jī)，通過(guò)撥碼開關(guān)，將要選擇直流還是交流驅(qū)動(dòng)的訊號(hào)傳遞給無(wú)線MCU芯片，無(wú)線MCU芯片通過(guò)UART給變頻器發(fā)送指令，變頻器會(huì)根據(jù)指令設(shè)置好驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)無(wú)線MCU芯片會(huì)控制電機(jī)接口匹配單元內(nèi)的三個(gè)繼電器，設(shè)置好電機(jī)接口連線方式，驅(qū)動(dòng)方式選擇好以后，再次通過(guò)撥碼開關(guān)，選擇編碼器的供電電壓以及編碼器輸出信號(hào)的電平，無(wú)線MCU芯片通過(guò)控制D/Α轉(zhuǎn)換芯片輸出不同的電平，而輸出電平的高低由無(wú)線MCU芯片的內(nèi)置AD進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若輸出電壓過(guò)高或過(guò)低，無(wú)線MCU芯片通過(guò)控制D/Α轉(zhuǎn)換芯片繼續(xù)調(diào)整，直到符合為止，從而構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)反饋電路，待編碼器輸出信號(hào)的電設(shè)置好以后，該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以自身為節(jié)點(diǎn)，建立網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)建立成功以后，以該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為中心，向外部發(fā)送無(wú)線信號(hào)尋求相關(guān)節(jié)點(diǎn)，若外部沒(méi)有相關(guān)節(jié)點(diǎn)，則該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成相關(guān)動(dòng)作，若有搜索到其他節(jié)點(diǎn)，則向其發(fā)送請(qǐng)求，若該節(jié)點(diǎn)應(yīng)答，并發(fā)出加入請(qǐng)求，則該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將加入該網(wǎng)絡(luò)，若有其他節(jié)點(diǎn)，依次按照上述流程執(zhí)行，直至所有的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器加入網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)后，各個(gè)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相互協(xié)調(diào)工作，控制電機(jī)完成各種動(dòng)作。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014]1、該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在不改變現(xiàn)有通用電機(jī)接口的基礎(chǔ)上，不僅可以驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)而且可以驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)，只需撥動(dòng)交直流切換開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的切換，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的通用性，在更換電機(jī)的情況下，無(wú)需重新配置電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0015]2、該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)電平切換開關(guān)可以匹配各種不同電平的編碼器，適用于各種類型的編碼器，消除了編碼器匹配問(wèn)題，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使用更方便，兼容性更強(qiáng)。
[0016]3、該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將無(wú)線傳輸單元內(nèi)置于電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，無(wú)需外接無(wú)線傳輸單元，且在無(wú)線傳輸單元內(nèi)存儲(chǔ)有唯一的硬件物理地址，以便在同一系統(tǒng)中需要多個(gè)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器協(xié)調(diào)工作時(shí)，利用無(wú)線傳輸單元可以完成組網(wǎng)，以方便各可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間自協(xié)調(diào)、自組織的工作。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線通信單元的電路圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的電路圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中編碼接口匹配單元的電路圖。
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中電機(jī)接口匹配單元的電路圖。
[0023]圖7為本發(fā)明實(shí)施例中可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的組網(wǎng)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0025]如圖1?圖6所示，本實(shí)施例中的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)，編碼器電平切換開關(guān)，能與外部無(wú)線通信的無(wú)線通信單元，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，與電機(jī)接口連接的電機(jī)接口匹配單元，與編碼器接口連接的編碼器接口匹配單元。本實(shí)施例中的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器上還預(yù)留有有線通信接口。
[0026]方便快捷地，所述交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)和編碼器電平切換開關(guān)采用同一個(gè)具有四個(gè)撥碼鍵的撥碼開關(guān)，該撥碼開關(guān)與無(wú)線通信單元連接，通過(guò)四個(gè)撥碼鍵排列組合的開啟和閉合，既可以切換直流或者交流驅(qū)動(dòng)電路，從而選擇電機(jī)需要的驅(qū)動(dòng)方式為直流驅(qū)動(dòng)還是交流驅(qū)動(dòng)，還可以切換與電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元相匹配的編碼器工作電平。
[0027]電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與無(wú)線通信單元連接并能在無(wú)線通信單元的控制指令下設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)方式為交流驅(qū)動(dòng)或直流驅(qū)動(dòng)，電機(jī)接口匹配單元與無(wú)線通信單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元連接，電機(jī)接口匹配單元能在無(wú)線通信單元的控制指令下設(shè)置電機(jī)接口連線方式，編碼接口匹配單元與無(wú)線通信單元連接并能在無(wú)線通信單元的控制指令下改變電機(jī)編碼器的輸出電平。
[0028]其中，所述無(wú)線通信單元包括型號(hào)為CC2430的無(wú)線MCU芯片及與無(wú)線MCU芯片連接的發(fā)射天線，為了方便可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器件的無(wú)線通信能夠快速有效識(shí)別，不受外界信號(hào)影響，所述無(wú)線MCU芯片內(nèi)存儲(chǔ)有唯一的硬件物理地址。
[0029]所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括帶有UART接口的變頻器和型號(hào)為MAX3232EUE的集成IC芯片，其中變頻器的D1、D2、D3引腳與電機(jī)接口匹配單元連接，變頻器的TXD引腳與集成IC芯片的第7引腳連接，變頻器的RXD引腳與集成IC芯片的第8引腳連接，集成IC芯片的第9弓I腳與無(wú)線MCU芯片的P0_2弓I腳連接，集成IC芯片的第10引腳與無(wú)線MCU芯片的P0_3引腳連接。
[0030]所述編碼接口匹配單元包括型號(hào)為DAC0532LCV的D/A轉(zhuǎn)換芯片、型號(hào)為74AC573B的鎖存器芯片、第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一光耦、第二光耦和第三光耦，其中鎖存器芯片的第2?第9引腳分別與無(wú)線MCU芯片的P1_0?Pl_7引腳連接，鎖存器芯片的第11引腳與無(wú)線MCU芯片的P0_1引腳連接，鎖存器芯片的第20引腳與D/A轉(zhuǎn)換芯片的1、2、18、19、17引腳均相連，鎖存器芯片的第12?第19引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換芯片的DI7?DIO引腳連接，D/A轉(zhuǎn)換芯片的第11引腳與第一運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換芯片的第12引腳與第一運(yùn)算放大器的同向輸入端連接，第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第四電阻后與第二運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，第二運(yùn)算放大器的同向輸入端連接第六電阻后接地，第二運(yùn)算放大器的輸出端與無(wú)線MCU芯片的P0_0引腳連接，同時(shí)，第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第七電阻后與第一光耦、第二光耦和第三光耦發(fā)射端陰極連接，第一光耦、第二光耦和第三光耦發(fā)射端的陽(yáng)極分別與電機(jī)編碼器的三個(gè)信號(hào)連接端連接，第一光耦、第二光耦和第三光耦接收端的第一引腳分別連接一電阻后與穩(wěn)壓直流電源VCC連接，第一光耦、第二光耦和第三光耦接收端的第二引腳分別與無(wú)線MCU芯片的P1_0、P1_1、P1_2連接。
[0031]所述電機(jī)接口匹配單元包括第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器，其中第一繼電器的第4引腳與變頻器的Dl引腳連接，第二繼電器的第4引腳與變頻器的D2引腳連接，第三繼電器的第4引腳與變頻器的D3引腳連接；第一繼電器的第5引腳連接第一二極管的陰極，第一二極管的陽(yáng)極與第一繼電器的第2引腳連接，同時(shí)第一二極管的陽(yáng)極還連接第一三極管的發(fā)射極，第一三極管的基極接地，第一三極管的集電極連接第三十五電阻后與無(wú)線MCU芯片的P2_0引腳連接；第二繼電器的第5引腳連接第二二極管的陰極，第二二極管的陽(yáng)極與第二繼電器的第2引腳連接，同時(shí)第二二極管的陽(yáng)極還連接第二三極管的發(fā)射極，第二三極管的基極接地，第二三極管的集電極連接第三十六電阻后與無(wú)線MCU芯片的P2_l引腳連接；第三繼電器的第5引腳連接第三二極管的陰極，第三二極管的陽(yáng)極與第三繼電器的第2引腳連接，同時(shí)第三二極管的陽(yáng)極還連接第三三極管的發(fā)射極，第三三極管的基極接地，第三三極管的集電極連接第三十七電阻后與無(wú)線MCU芯片的P2_2引腳連接；第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的第I引腳分別連接電機(jī)的三個(gè)信號(hào)連接端。
[0032]在使用該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，首先將電機(jī)通過(guò)三個(gè)信號(hào)連接端連接于電機(jī)接口匹配單元，將編碼器連接于編碼接口匹配單元。在可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作之前，根據(jù)電機(jī)是直流電機(jī)是還是交流電機(jī)，通過(guò)撥碼開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的開關(guān)操作，從而將選擇直流驅(qū)動(dòng)還是交流驅(qū)動(dòng)的訊號(hào)傳遞給無(wú)線MCU芯片，無(wú)線MCU芯片再通過(guò)變頻器上的UART接口與變頻器進(jìn)行通信，從而設(shè)置變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的方式，通過(guò)控制導(dǎo)通不同繼電器的方式來(lái)切換相應(yīng)的直流或者交流驅(qū)動(dòng)電路，此外，無(wú)線MCU芯片還可以通過(guò)與變頻器的通信控制變頻器輸出不同的電流和電壓，以驅(qū)動(dòng)不同的直流電機(jī)或者交流電機(jī)。
[0033]驅(qū)動(dòng)方式選擇好后，再通過(guò)撥碼開關(guān)的操作，選擇編碼器的供電電壓和編碼器的輸出信號(hào)電平，，如此過(guò)程完成編碼器與電機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的相互匹配，待全部設(shè)置完成后，可以啟動(dòng)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0034]如圖7所示，本實(shí)施例中的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的組網(wǎng)方法，首先將電機(jī)的三個(gè)信號(hào)連接端分別與第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的第I引腳進(jìn)行連接，將電機(jī)和編碼器的三個(gè)信號(hào)連接端分別與第一光耦、第二光耦和第三光耦發(fā)射端的陽(yáng)極連接，在上電時(shí)，根據(jù)連接的電機(jī)是直流電機(jī)是還是交流電機(jī)，通過(guò)撥碼開關(guān)，將要選擇直流還是交流驅(qū)動(dòng)的訊號(hào)傳遞給無(wú)線MCU芯片，無(wú)線MCU芯片通過(guò)UART給變頻器發(fā)送指令，變頻器會(huì)根據(jù)指令設(shè)置好驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)無(wú)線MCU芯片會(huì)控制電機(jī)接口匹配單元內(nèi)的三個(gè)繼電器，設(shè)置好電機(jī)接口連線方式，驅(qū)動(dòng)方式選擇好以后，再次通過(guò)撥碼開關(guān)，選擇編碼器的供電電壓以及編碼器輸出信號(hào)的電平，無(wú)線MCU芯片通過(guò)控制D/Α轉(zhuǎn)換芯片輸出不同的電平，而輸出電平的高低由無(wú)線MCU芯片的內(nèi)置AD進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若輸出電壓過(guò)高或過(guò)低，無(wú)線MCU芯片通過(guò)控制D/Α轉(zhuǎn)換芯片繼續(xù)調(diào)整，直到符合為止，從而構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)反饋電路，待編碼器輸出信號(hào)的電設(shè)置好以后，該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以自身為節(jié)點(diǎn)，建立網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)建立成功以后，以該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為中心，向外部發(fā)送無(wú)線信號(hào)尋求相關(guān)節(jié)點(diǎn)，若外部沒(méi)有相關(guān)節(jié)點(diǎn)，則該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成相關(guān)動(dòng)作，若有搜索到其他節(jié)點(diǎn)，則向其發(fā)送請(qǐng)求，若該節(jié)點(diǎn)應(yīng)答，并發(fā)出加入請(qǐng)求，則該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將加入該網(wǎng)絡(luò)，若有其他節(jié)點(diǎn)，依次按照上述流程執(zhí)行，直至所有的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器加入網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)后，各個(gè)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相互協(xié)調(diào)工作，控制電機(jī)完成各種動(dòng)作。
[0035]此外，可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的組網(wǎng)還可以通過(guò)外部的控制機(jī)進(jìn)行，外部的控制機(jī)設(shè)置無(wú)線單元，用無(wú)線的方式直接向一個(gè)系統(tǒng)中具有相同的硬件物理地址的各可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器上的無(wú)線傳輸單元發(fā)送指令，進(jìn)而構(gòu)建為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器依據(jù)外部控制機(jī)的控制指令相互協(xié)調(diào)工作，驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)中的不同電機(jī)的各種動(dòng)作，協(xié)調(diào)不同電機(jī)完成無(wú)線遠(yuǎn)程組網(wǎng)控制。
【權(quán)利要求】
1.一種可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:包括交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)，編碼器電平切換開關(guān)，能與外部無(wú)線通信的無(wú)線通信單元，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，與電機(jī)接口連接的電機(jī)接口匹配單元，與編碼器接口連接的編碼器接口匹配單元，其中交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)與無(wú)線通信單元連接用于選擇電機(jī)需要的驅(qū)動(dòng)方式為直流驅(qū)動(dòng)還是交流驅(qū)動(dòng)，編碼器電平切換開關(guān)與無(wú)線通信單元連接用于選擇電機(jī)編碼器需要的輸出電平，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與無(wú)線通信單元連接并能在無(wú)線通信單元的控制指令下設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)方式為交流驅(qū)動(dòng)或直流驅(qū)動(dòng)，電機(jī)接口匹配單元與無(wú)線通信單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元連接，電機(jī)接口匹配單元能在無(wú)線通信單元的控制指令下設(shè)置電機(jī)接口連線方式，編碼接口匹配單元與無(wú)線通信單元連接并能在無(wú)線通信單元的控制指令下改變電機(jī)編碼器的輸出電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述無(wú)線通信單元包括型號(hào)為CC2430的無(wú)線MCU芯片(Ul)及與無(wú)線MCU芯片(Ul)連接的發(fā)射天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元包括帶有UART接口的變頻器(U8)和型號(hào)為MAX3232EUE的集成IC芯片(U12)，其中變頻器(U8)的D1、D2、D3引腳與電機(jī)接口匹配單元連接，變頻器(U8)的TXD引腳與集成IC芯片(U12)的第7引腳連接，變頻器(U8)的RXD引腳與集成IC芯片(U12)的第8引腳連接，集成IC芯片(U12)的第9引腳與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P0_2引腳連接，集成IC芯片(U12)的第10引腳與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P0_3引腳連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述編碼接口匹配單元包括型號(hào)為DAC0532LCV的D/Α轉(zhuǎn)換芯片(U2)、型號(hào)為74AC573B的鎖存器芯片(U13)、第一運(yùn)算放大器(U3)、第二運(yùn)算放大器(U4)、第一光f禹(U5)、第二光f禹(U6)和第三光稱(U7),其中鎖存器芯片(U13)的第2~第9引腳分別與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P1_0~Pl_7引腳連接，鎖存器芯片(U13)的第11引腳與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P0_1引腳連接，鎖存器芯片(U13)的第20引腳與D/Α轉(zhuǎn)換芯片(U2)的1、2、18、19、17引腳均相連，鎖存器芯片(U13)的第12~第19引腳分別與D/Α轉(zhuǎn)換芯片(U2)的DI7~DIO引腳連接，D/Α轉(zhuǎn)換芯片的第11引腳與第一運(yùn)算放大器(U3)的反向輸入端連接，D/Α轉(zhuǎn)換芯片的第12引腳與第一運(yùn)算放大器(U3)的同向輸入端連接，第一運(yùn)算放大器(U3)的輸出端連接第四電阻(R4)后與第二運(yùn)算放大器(U4)的反向輸入端連接，第二運(yùn)算放大器(U4)的同向輸入端連接第六電阻(R6)后接地，第二運(yùn)算放大器(U4)的輸出端與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P0_0引腳連接，同時(shí)，第一運(yùn)算放大器(U3)的輸出端連接第七電阻(R7)后與第一光耦(U5)、第二光耦(U6)和第三光耦(U7)發(fā)射端陰極連接，第一光耦(U5)、第二光耦(U6)和第三光耦(U7)發(fā)射端的陽(yáng)極分別與電機(jī)編碼器的三個(gè)信號(hào)連接端連接，第一光耦(U5)、第二光耦(U6)和第三光耦(U7)接收端的第一引腳分別連接一電阻后與穩(wěn)壓直流電源VCC連接，第一光耦(U5)、第二光耦(U6)和第三光耦(U7)接收端的第二引腳分別與無(wú)線MCU芯片(Ul)的？1_011_1、？1_2連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述電機(jī)接口匹配單元包括第一繼電器(U9)、第二繼電器(UlO)、第三繼電器(Ull)，其中第一繼電器(U9)的第4引腳與變頻器(U8)的Dl引腳連接，第二繼電器(UlO)的第4引腳與變頻器(U8)的D2引腳連接，第三繼電器(Ull)的第4引腳與變頻器(U8)的D3引腳連接；第一繼電器(U9)的第5引腳連接第一二極管(DlO)的陰極，第一二極管(DlO)的陽(yáng)極與第一繼電器(U9)的第2引腳連接，同時(shí)第一二極管(DlO)的陽(yáng)極還連接第一三極管(Q4)的發(fā)射極，第一三極管(Q4)的基極接地，第一三極管(Q4)的集電極連接第三十五電阻(R35)后與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P2_0引腳連接；第二繼電器(UlO)的第5引腳連接第二二極管(Dll)的陰極，第二二極管(Dll)的陽(yáng)極與第二繼電器(UlO)的第2引腳連接，同時(shí)第二二極管(Dll)的陽(yáng)極還連接第二三極管(Q5)的發(fā)射極，第二三極管(Q5)的基極接地，第二三極管(Q5)的集電極連接第三十六電阻(R36)后與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P2_l引腳連接；第三繼電器(Ull)的第5引腳連接第三二極管(D12)的陰極，第三二極管(D12)的陽(yáng)極與第三繼電器(Ull)的第2引腳連接，同時(shí)第三二極管(D12)的陽(yáng)極還連接第三三極管(Q6)的發(fā)射極，第三三極管(Q6)的基極接地，第三三極管(Q6)的集電極連接第三十七電阻(R37)后與無(wú)線MCU芯片(Ul)的P2_2引腳連接；第一繼電器(U9)、第二繼電器(UlO)和第三繼電器(Ull)的第I引腳分別連接電機(jī)的三個(gè)信號(hào)連接端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述交直流驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)和編碼器電平切換開關(guān)采用同一個(gè)具有四個(gè)撥碼鍵的撥碼開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述無(wú)線MCU芯片(Ul)內(nèi)存儲(chǔ)有唯一的硬件物理地址。
8.—種如權(quán)利要求7所述的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使用方法，其特征在于:首先將電機(jī)的三個(gè)信號(hào)連接端分別與第一繼電器(U9)、第二繼電器(UlO)和第三繼電器(Ull)的第I引腳進(jìn)行連接，將電機(jī)編碼器的三個(gè)信號(hào)連接端分別與第一光耦(U5)、第二光耦(U6)和第三光耦(U7)發(fā)射端的陽(yáng)極連接，在上電時(shí)，根據(jù)連接的電機(jī)是直流電機(jī)是還是交流電機(jī)，通過(guò)撥碼開關(guān)，將要選擇直流還是交流驅(qū)動(dòng)的訊號(hào)傳遞給無(wú)線MCU芯片，無(wú)線MCU芯片通過(guò)UART給變頻器發(fā)送指令，變頻器會(huì)根據(jù)指令設(shè)置好驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)無(wú)線MCU芯片會(huì)控制電機(jī)接口匹配單元內(nèi)的三個(gè)繼電器，設(shè)置好電機(jī)接口連線方式，驅(qū)動(dòng)方式選擇好以后，再次通過(guò)撥碼開關(guān)，選擇編碼器的供電電壓以及編碼器輸出信號(hào)的電平，無(wú)線MCU芯片通過(guò)控制D/A轉(zhuǎn)換芯片(U2)輸出不同的電平，而輸出電平的高低由無(wú)線MCU芯片的內(nèi)置AD進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若輸出電壓過(guò)高或過(guò)低，無(wú)線MCU芯片通過(guò)控制D/A轉(zhuǎn)換芯片繼續(xù)調(diào)整，直到符合為止，從而構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)反饋電路，待編碼器輸出信號(hào)的電設(shè)置好以后，該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以自身為節(jié)點(diǎn)，建立網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)建立成功以后，以該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為中心，向外部發(fā)送無(wú)線信號(hào)尋求相關(guān)節(jié)點(diǎn)，若外部沒(méi)有相關(guān)節(jié)點(diǎn)，則該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成相關(guān)動(dòng) 作，若有搜索到其他節(jié)點(diǎn)，則向其發(fā)送請(qǐng)求，若該節(jié)點(diǎn)應(yīng)答，并發(fā)出加入請(qǐng)求，則該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將加入該網(wǎng)絡(luò)，若有其他節(jié)點(diǎn)，依次按照上述流程執(zhí)行，直至所有的可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器加入網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)后，各個(gè)可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相互協(xié)調(diào)工作，控制電機(jī)完成各種動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】H02P29/00GK103812423SQ201410083525
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】葉剛 申請(qǐng)人:寧波云控電氣有限公司