基於DSP的直流電機驅動控制器的製作方法

2023-10-09 09:57:44

本實用新型涉及一種無線傳感網絡，具體涉及一種基於DSP的直流電機驅動控制器。

背景技術：

直流無刷電機具有運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多特點，並且結構簡單、運行可靠、維護方便等優點。

對於直流無刷電動機的控制，在功能要求不高的場合一般會選擇MC33035電機控制器，但是其具有擴展性差的缺點。

因此，為了解決上技術問題，需要設計一種採用DSP處理器的直流電機驅動控制器。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種基於DSP的直流電機驅動控制器，其採用DSP處理器控制電機轉動，並且實時採集電機工作參數，實現對電機的實時監控。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基於DSP的直流電機驅動控制器，包括：電機驅動單元、電機信號採集處理單元，與該電機信號採集處理單元相連的無線模塊，以及與無線模塊相連的上位機；其中所述電機驅動單元包括：DSP處理器，以及由該DSP處理器控制的直流電機轉動的驅動模塊；所述電機信號採集處理單元包括：安裝在電機傳動軸上的扭矩傳感器，置於各運行電機內部的溫度傳感器，用於檢測電機工作電流的電流傳感器；各傳感器的輸出端依次通過多選一模擬開關、AD模塊與處理器模塊相連，且處理器模塊適於控制多選一模擬開關的通道選擇；以及處理器模塊的輸出端與無線模塊相連，將採集的電機扭矩、電機內部溫度、電工工作電流數據發送至上位機。

進一步，所述電機的電源接入端連接有電壓傳感器，以及在電機的電源接入端還連接有電子開關；所述電壓傳感器的輸出端與多選一模擬開關的一輸入端相連；當電壓傳感器檢測到電機的接入電壓欠壓或者過壓時，所述處理器模塊控制DSP處理器切斷電子開關以關閉直流電機。

本實用新型的有益效果是，本實用新型的直流電機驅動控制器採用DSP處理器作為直流電機驅動的核心部件，並且通過無線方式對電機的工作參數進行採集，包括溫度、扭矩、電流和電壓參數，能夠對電工的工作狀況進行實時監控，便於操作人員對可能發生的故障進行預判；以及在檢測到直流電機工作在欠壓或過壓時，快速關閉電機，起到輔助保護的作用。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的基於DSP的直流電機驅動控制器的原理框圖。

具體實施方式

現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

如圖1所示，本實用新型的一種基於DSP的直流電機驅動控制器，包括：電機驅動單元、電機信號採集處理單元，與該電機信號採集處理單元相連的無線模塊，以及與無線模塊相連的上位機；其中所述電機驅動單元包括：DSP處理器，以及由該DSP處理器控制的直流電機轉動的驅動模塊；所述電機信號採集處理單元包括：安裝在電機傳動軸上的扭矩傳感器，置於各運行電機內部的溫度傳感器，用於檢測電機工作電流的電流傳感器；各傳感器的輸出端依次通過多選一模擬開關、AD模塊與處理器模塊相連，且處理器模塊適於控制多選一模擬開關的通道選擇；以及處理器模塊的輸出端與無線模塊相連，將採集的電機扭矩、電機內部溫度、電工工作電流數據發送至上位機。

優選的，為了實現對電機實現保護，所述電機的電源接入端連接有電壓傳感器，以及在電機的電源接入端還連接有電子開關；所述電壓傳感器的輸出端與多選一模擬開關的一輸入端相連；當電壓傳感器檢測到電機的接入電壓欠壓或者過壓時，所述處理器模塊控制DSP處理器切斷電子開關以關閉直流電機。

並且，將切斷操作反饋至上位機。

其中，所述無線模塊例如但不限於採用Zigbee模塊(CC2530模塊)、WiFi模塊(ESP8266模塊)、2.4G通訊模塊(nRF24L01P)，處理器模塊例如採用STM32F103ZET6，可以通過相應串口與Zigbee模塊或WiFi模塊或2.4G通訊模塊相連，關於AD模塊可以採用TM32F103ZET6內置AD模塊，也可以採用外置AD晶片；多選一模擬開關例如但不限於採用74HC4051D模塊，所述溫度傳感器適於採用熱電偶式傳感器，所述電流傳感器適於採用ACS712ELCTR-20A電流感應傳感器，所述電壓傳感器適於採用霍爾電壓傳感器，所述扭矩傳感器例如但不限於採用JN-DNJ扭矩傳感器；所述DSP處理器例如但不限於採用TMS320F28335，所述直流電機轉動的驅動模塊適於採用L298N構成的電機驅動板模塊。

所述電子開關可以採用大功率三極體來實現，通過控制基極高低電平實現通斷控制。

所述上位機包括含有嵌入式的工控板，工控板設有若干串口、USB口和VGA口，可以連接顯示屏，通過USB口可以連接相應無線模塊，與電機信號採集端的無線模塊傳輸數據。

以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。