微控制器控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电磁阀驱动器控制系统及其控制方法，它属于控制器控制领域。本发明专利技术微控制器控制系统包括电源模块、MCU微控制器、通信转换模块、驱动芯片、功率模块和电流检测电路，MCU微控制器通过电源模块供电，通信转换模块与MCU微控制器连通，驱动芯片和功率模块相连，该驱动芯片与MCU微控制器相连，电流检测电路与功率模块匹配。本发明专利技术还提供一种微控制器的控制方法。本发明专利技术设计合理，控制系统稳定可靠，减少了传统模拟器件的使用，提高了系统的数字化水平，调试方便，提高了系统的精确度和抗干扰性。

【技术实现步骤摘要】
微控制器控制系统及其控制方法
本专利技术涉及一种控制及其方法，尤其是涉及一种微控制器控制系统及其控制方法，它属于控制器控制领域。
技术介绍
电磁阀驱动器控制系统中，电磁阀驱动电路的设计是整个控制系统的关键部分。以往的驱动电路设计一般以模拟电路为主，通过运放电路、PWM波驱动电路和电流电压采样电路等完成电磁阀的驱动控制，这样的设计在工业环境下，容易受到外部干扰，且驱动系统的调试过程比较繁琐，精度不高。公开日为2013年03月13日，公开号为102966452A的中国专利中，公开了一种名称为“电磁阀驱动方法和装置”的专利技术专利。该专利包括以下步骤，在电磁阀的开启阶段，电磁阀仅从高压源中多次获取确保电磁阀开启所需的开启电流，电磁阀开启稳定以后，经过第一过渡阶段，在保持阶段电磁阀从蓄电池获取维持电磁阀保持开启状态的维持电流，经过第二过渡阶段，电磁阀关闭。电磁阀驱动装置，包括蓄电池、高压源、蓄电池开关、高压开关、选通开关、第一二极管、第二二极管、第三二极管、采样电阻。虽然该专利技术用于内燃机燃油喷射系统中的电磁阀的驱动，但是无法适用于本申请控制系统。因此，提供一种系统稳定，操控方便，精确度和抗干扰性强的微控制器控制系统，显得尤为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理，控制系统稳定可靠，减少了传统模拟器件的使用，提高了系统的数字化水平，调试方便，提高了系统的精确度和抗干扰性的微控制器控制系统及其控制方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该微控制器控制系统，包括电源模块和MCU微控制器，所述MCU微控制器通过电源模块供电，其特征在于：还包括通信转换模块、驱动芯片、功率模块和电流检测电路，所述通信转换模块与MCU微控制器连通，驱动芯片和功率模块相连，该驱动芯片与MCU微控制器相连，电流检测电路与功率模块匹配；系统稳定，调试方便，提高了系统的精度和抗干扰能力，驱动芯片具有很好的抗干扰性和较大的电压裕度。作为优选，本专利技术还包括时钟源、看门狗模块，所述时钟源和看门狗模块均与MCU微控制器相连；使得功能更多，满足更多需求。作为优选，本专利技术所述MCU微控制器通过数模转换接口与驱动芯片相连；使得连接更加稳定。本专利技术还提供一种微控制器的控制方法，其特征在于：步骤如下：（1）电源模块提供MCU微控制器的工作电源；（2）通信转换模块收到CAN设备的命令，再转换给MCU微控制器可识别的命令，并将MCU微控制器反馈的信号发送给CAN设备；（3）MCU微控制器接收命令，再生成控制策略，然后执行命令，并将命令结构进行反馈；（4）驱动芯片接收MCU微控制器的控制信号，将信号转换成电流输出信号；（5）功率模块将电流输出信号进行放大处理；（6）电流检测电路对功率模块的输出电流检测；（7）将输出电流值反馈至MCU微控制器。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：系统设计合理，控制稳定可靠，减少了传统模拟器件的使用，提高了系统的数字化水平，调试方便，提高了系统的精确度和抗干扰性，满足了人们的系统需求。附图说明图1是本专利技术实施例的系统结构示意图。图中：MCU微控制器1，驱动芯片2，功率模块3，电流检测电路4，电源模块5，通信转换模块6，时钟源7，看门狗模块8。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例。参见图1，本实施例微控制器控制系统包括MCU微控制器1、驱动芯片2、功率模块3、电流检测电路4、电源模块5和通信转换模块6，MCU微控制器1通过电源模块5供电，通信转换模块6与MCU微控制器1连通，驱动芯片2和功率模块3相连，该驱动芯片2与MCU微控制器1相连，电流检测电路4与功率模块3匹配。本实施例的时钟源7和看门狗模块8均与MCU微控制器1相连。本实施例的MCU微控制器1通过数模转换接口与驱动芯片2相连。本实施例微控制器的控制步骤如下：（1）电源模块5提供MCU微控制器1的工作电源。（2）通信转换模块6收到CAN设备的命令，再转换给MCU微控制器1可识别的命令，并将MCU微控制器1反馈的信号发送给CAN设备。（3）MCU微控制器1接收命令，再生成控制策略，然后执行命令，并将命令结构进行反馈。（4）驱动芯片2接收MCU微控制器1的控制信号，将信号转换成电流输出信号。（5）功率模块3将电流输出信号进行放大处理。（6）电流检测电路4对功率模块3的输出电流检测。（7）将输出电流值反馈至MCU微控制器1。本实施例采用一款专用的汽车电子级IC驱动芯片2，它具有很好的抗干扰性和较大的电压裕度。其内部采用低边电流控制预驱动积分电路，将以往诸多的外部模拟电路整在一起，使其具有PWM波驱动调制、PI调节和外部电流采样等功能，减少了传统模拟器件的使用，提高了系统的数字化水平，同时芯片提供通信接口，用户可以通过命令字给芯片来驱动外部电磁阀，从而使调试过程变得简单，同时也提高了系统的精确度和抗干扰性。新型比例阀驱动芯片，实现外部电磁阀的驱动控制。电磁阀是电—机—液传动控制部分，它把来自电磁阀驱动器的电流信号转换成力或位移。其工作原理是将两端的等效电压转换成正比的电流信号，进而产生与电流成正比例的阀芯位移。因此对于底层比例放大器驱动电路而言，如何精确而稳定的实现电压信号到阀芯位移的映射是很重要的。电磁阀具备如下特点：（1）水平的位移-力特性，在电磁阀工作的行程内，当线圈电流一定时，其输出力保持恒定；（2）稳态时，具有良好线性度的输入电流和输出力曲线，较小的死区和滞环；（3）阶跃响应快、频率响应高。比例放大器控制系统：传统的比例阀放大器驱动电路一般以模拟电路为主，采用运算放大器，PWM波发生模块和电流采样模块等完成驱动电路的设计。但大量的模拟元器件之间的连接相当复杂，从而使系统的故障检测与维修比较困难；同时由于模拟信号比较多，调试不方便，而且在制板的过程中，会存在电磁干扰和元器件散热等问题，所以驱动效果不是很理想，无法满足在线调试、网络集成和分布控制的要。同时，模拟器件的老化问题和不可补偿的温漂问题，以及易受环境（如电磁噪声、工作环境温度等）干扰等因素都会影响控制系统的长期稳定性。为此，在分析影响比例阀控制特性因素的基础上，采用专用的新型电磁阀控制芯片，完成比例阀的数字化驱动控制电路设计。电磁阀控制芯片通过功率模块3驱动电磁阀工作；以单片机为核心构建的控制系统，配合通信转换模块6、时钟模块、驱动芯片2、电流反馈模块、电源模块5、看门狗模块8等。总体底层电路由两部分组成，单片机微处理器控制电路和电磁阀控制芯片驱动电路。本实施例的驱动芯片2有如下特点：（1）总共8通道，每个通道可单独编程控制输出电流，最大驱动电流可以达2A，且芯片过热时，输出电流不超过2%FS误差。（2）可编程控制颤振信号，即上文所说的纹波信号，通过设颤振信号的幅值和每个颤振周期包含的PWM周期数来实现，同时内部设计硬件电路将设定的颤振信号耦合到额定输出电流中。8个通道的颤振信号相互独立工作，互不影响。（3）可编程同步PWM控制信号（设置相位延迟时间、硬件同步）（4）芯片内部具有PI调节器，可编程KP、KI参数实现系统的PI调节。（5）内置A/D模块和自动调零功能，可精确和稳定的采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微控制器控制系统，包括电源模块和MCU微控制器，所述MCU微控制器通过电源模块供电，其特征在于：还包括通信转换模块、驱动芯片、功率模块和电流检测电路，所述通信转换模块与MCU微控制器连通，驱动芯片和功率模块相连，该驱动芯片与MCU微控制器相连，电流检测电路与功率模块匹配。

【技术特征摘要】
1.一种微控制器控制系统，包括电源模块和MCU微控制器，所述MCU微控制器通过电源模块供电，其特征在于：还包括通信转换模块、驱动芯片、功率模块和电流检测电路，所述通信转换模块与MCU微控制器连通，驱动芯片和功率模块相连，该驱动芯片与MCU微控制器相连，电流检测电路与功率模块匹配。2.根据权利要求1所述的微控制器控制系统，其特征在于：还包括时钟源、看门狗模块，所述时钟源和看门狗模块均与MCU微控制器相连。3.根据权利要求1所述的微控制器控制系统，其特征在于：所述MCU微控制器通过数模转换接口与驱动芯片相连。4.一种微控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，赵志龙，徐顺士，
申请(专利权)人：杭州高品自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33