一种基于I2C总线的电机控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及飞行器领域，尤其涉及一种基于I2C总线的电机控制系统。采用I2C总线，飞行控制器通过I2C总线与电子调速器通信，实现飞行控制器与电子调速器之间的双向交互，由于只需要SDA、CLK和GND三线接口，因此可以大大简化原有的复杂接线方式；通过飞行控制器对电子调速器进行参数配置，使得每个电子调速器拥有唯一的设备地址和配置类型，配置成功后飞行控制器发送操作指令给电子调速器即可控制电机运行。通过自检装置，电子调速器可以实时检测电机运行状态，当出现异常情况时，通过告警装置告知飞行控制器进行处理，使得飞行控制器能够实时知悉电机运行状态，确保电机正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及飞行器领域，尤其涉及一种基于I2C总线的电机控制系统。
技术介绍
目前，多旋翼飞行器已经作为一种比较亲民的替代传统航拍昂贵方案的不二之选。在多旋翼飞行器中电子调速器作为动力执行机构最重要的部分，目前的电子调速器的功能非常单一，每个电子调速器需要单独的一路接口控制，只能响应PWM波的控制实现单向的通信，达到电机转速的调整，不能控制电机的正转和反转、以及电机的停止检测和附属的功能控制，如灯光控制等。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种基于I2C总线的电机控制系统，能够通过一条总线实现飞行控制器与电子调速器之间的双向交互。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种基于I2C总线的电机控制系统，包括：飞行控制器、一个以上的电子调速器、I2C总线和电机；所述飞行控制器和一个以上的电子调速器分别与I2C总线连接，所述电子调速器与电机连接；所述飞行控制器，用于通过I2C总线发送操作指令给电子调速器；所述电子调速器，用于接收飞行控制器发送来的操作指令，根据所述操作指令控制电机运行状态；所述电子调速器包括自检装置和告警装置；所述自检装置包括设置在通路中串联的负载和用于对所述负载的两端电压进行检测的AD采样电路；所述告警装置包括依次连接的接收端、处理单元和发送端；所述接收端与AD采样电路连接，用于接收AD采样电路采样到的电压值；所述处理单元，用于判断采样到的电压值是否超过预设的阈值范围，若超过预设的阈值范围，则发送告警信息给发送端；所述发送端，用于将接收到的告警信息发送给飞行控制器。进一步的，还包括电机控制器，所述电机控制器包括外壳和安装于外壳内的控制器件，所述控制器件包括接触器、电流互感器和控制电路板，所述控制电路板包括CPU电路、信号输入处理电路、控制输出电路，所述电流互感器的输出信号经控制电路板的信号输入处理电路送至CPU电路，CPU处理后将控制信号输出至控制输出电路，控制输出电路的输出端与接触器连接。进一步的，还包括零序电流互感器，所述零序电流互感器的输出端与信号输入处理电路的输入端连接。本技术的有益效果在于：采用I2C总线，飞行控制器通过I2C总线与电子调速器通信，实现飞行控制器与电子调速器之间的双向交互，由于只需要SDA、CLK和GND三线接口，因此可以大大简化原有的复杂接线方式；通过飞行控制器对电子调速器进行参数配置，使得每个电子调速器拥有唯一的设备地址和配置类型，配置成功后飞行控制器发送操作指令给电子调速器即可控制电机运行。通过自检装置，电子调速器可以实时检测电机运行状态，当出现异常情况时，通过告警装置告知飞行控制器进行处理，使得飞行控制器能够实时知悉电机运行状态，确保电机正常工作。附图说明图1为本技术的基于I2C总线的电机控制系统的结构示意图；标号说明：1、飞行控制器；2、电子调速器；3、I2C总线；4、电机。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本技术最关键的构思在于：采用I2C总线，飞行控制器通过I2C总线
与电子调速器通信，实现飞行控制器与电子调速器之间的双向交互。请参阅图1，本技术提供的一种基于I2C总线的电机控制系统，包括：飞行控制器、一个以上的电子调速器、I2C总线和电机；所述飞行控制器1和一个以上的电子调速器2分别与I2C总线3连接，所述电子调速器2与电机4连接；所述飞行控制器1，用于通过I2C总线发送操作指令给电子调速器；所述电子调速器2，用于接收飞行控制器发送来的操作指令，根据所述操作指令控制电机运行状态；所述电子调速器包括自检装置和告警装置；所述自检装置包括设置在通路中串联的负载和用于对所述负载的两端电压进行检测的AD采样电路；所述告警装置包括依次连接的接收端、处理单元和发送端；所述接收端与AD采样电路连接，用于接收AD采样电路采样到的电压值；所述处理单元，用于判断采样到的电压值是否超过预设的阈值范围，若超过预设的阈值范围，则发送告警信息给发送端；所述发送端，用于将接收到的告警信息发送给飞行控制器。本技术的有益效果在于：采用I2C总线，飞行控制器通过I2C总线与电子调速器通信，实现飞行控制器与电子调速器之间的双向交互，由于只需要SDA、CLK和GND三线接口，因此可以大大简化原有的复杂接线方式；通过飞行控制器对电子调速器进行参数配置，使得每个电子调速器拥有唯一的设备地址和配置类型，配置成功后飞行控制器发送操作指令给电子调速器即可控制电机运行。通过自检装置，电子调速器可以实时检测电机运行状态，当出现异常情况时，通过告警装置告知飞行控制器进行处理，使得飞行控制器能够实时知悉电机运行状态，确保电机正常工作。通过判断通路中串联的负载两端的电压值，因此该电压值大小反映了电机转阻的大小，若电压值过大，则电机转阻过大，这属于异常情况，通过告警的方式告知飞行控制器，由飞行控制器综合分析决定是否要暂停该电子调速器的运行，从而确保电机正常工作。进一步的，还包括电机控制器，所述电机控制器包括外壳和安装于外壳内的控制器件，所述控制器件包括接触器、电流互感器和控制电路板，所述控制电路板包括CPU电路、信号输入处理电路、控制输出电路，所述电流互感器的输出信号经控制电路板的信号输入处理电路送至CPU电路，CPU处理后将控制信号输出至控制输出电路，控制输出电路的输出端与接触器连接。由上述描述可知，采用模块化设计，将传统的接触器、电流互感器集成在一个壳体内，易于安装和更换。配备显示屏，能够显示故障及报警信号。本控制器具有体积小、可靠性高、易维护、装配功效高等优点。进一步的，还包括零序电流互感器，所述零序电流互感器的输出端与信号输入处理电路的输入端连接。本技术还提供的一种基于I2C总线的电机控制系统的使用方法，包括：配置I2C总线；将飞行控制器和一个以上的电子调速器分别与I2C总线连接，将电子调速器与电机连接；配置电子调速器的设备地址；飞行控制器通过I2C总线根据电子调速器的设备地址分发参数配置指令给电子调速器；电子调速器接收到参数配置指令后进行参数配置；电子调速器参数配置成功后，飞行控制器通过I2C总线发送操作指令给电子调速器；电子调速器根据接收到的操作指令控制电机运行状态。例如电子调速器A是打算用来控制电机的正转，飞行控制器将能够实现电机正转的配置参数发给电子调速器A，对电子调速器A进行配置，配置成功后，飞行控制器发送操作指令给电子调速器A，电子调速器A即可对电机执行正转的控制。进一步的，所述电子调速器配置成功后，对通路中串联的负载进行实时检测，若检测到异常情况，所述电子调速器发送告警信息给飞行控制器。进一步的，所述异常情况为所述负载两端电压增大。由上述描述可知，设置AD采样电路对所述负载进行实时检测，采样其两端的电压值，若电压值增大，说明电机转阻增大，即为异常情况，需要及时反馈飞行控制器，由飞行控制器决定是否停止该路电子调速器的运行，从而确保电机正常运行。进一步的，所述参数配置指令包括电机正转参数配置指令、电机反转参数配置指令、电机速度调节参数配置指令、灯光调节参数配置指令、状态查询参数配置指令、异常告警参数配置指令和异常处理参数配置指令。由上述描述可知，电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于I2C总线的电机控制系统，其特征在于，包括：飞行控制器、一个以上的电子调速器、I2C总线和电机；所述飞行控制器和一个以上的电子调速器分别与I2C总线连接，所述电子调速器与电机连接；所述飞行控制器，用于通过I2C总线发送操作指令给电子调速器；所述电子调速器，用于接收飞行控制器发送来的操作指令，根据所述操作指令控制电机运行状态；所述电子调速器包括自检装置和告警装置；所述自检装置包括设置在通路中串联的负载和用于对所述负载的两端电压进行检测的AD采样电路；所述告警装置包括依次连接的接收端、处理单元和发送端；所述接收端与AD采样电路连接，用于接收AD采样电路采样到的电压值；所述处理单元，用于判断采样到的电压值是否超过预设的阈值范围，若超过预设的阈值范围，则发送告警信息给发送端；所述发送端，用于将接收到的告警信息发送给飞行控制器。

【技术特征摘要】
1.一种基于I2C总线的电机控制系统，其特征在于，包括：飞行控制器、一个以上的电子调速器、I2C总线和电机；所述飞行控制器和一个以上的电子调速器分别与I2C总线连接，所述电子调速器与电机连接；所述飞行控制器，用于通过I2C总线发送操作指令给电子调速器；所述电子调速器，用于接收飞行控制器发送来的操作指令，根据所述操作指令控制电机运行状态；所述电子调速器包括自检装置和告警装置；所述自检装置包括设置在通路中串联的负载和用于对所述负载的两端电压进行检测的AD采样电路；所述告警装置包括依次连接的接收端、处理单元和发送端；所述接收端与AD采样电路连接，用于接收AD采样电路采样到的电压值；所述处理单元，用于判断采样到的电压值是否超过预设的阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建民，
申请(专利权)人：深圳市高巨创新科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44