一种小型直流电机控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种小型直流电机控制电路，用于光学传感器镜头的。所述小型直流电机的控制电路对光学传感器镜头提供伺服控制和行程安全性进行实时的防护。所述光学传感器镜头上设计有变焦和调焦功能组，变焦和调焦镜头组使用小型直流电机进行驱动。每一组电机驱动行程的两端分别安装有一套常开型行程限位开关。当电机在驱动电路的驱动下运行至限位区域时，压住行程限位开关的簧片，所述行程限位开关导通。此时，小型直流电机的控制电路能够无条件断开电机驱动电路，使电机停止运动。行程限位开关作用于控制电路，只对电机继续向前运动产生停止动作，而不会影响接收控制器的反向运动命令，使电机脱离限位行程限位开关。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于光学传感器镜头控制的控制电路，具体而言，本实用新型适用于光电跟踪设备或光电侦察设备的光电传感器的控制。
技术介绍
光电传感器的操控措施，一般采用设备控制计算机按照外部接口指令或人机界面指令，通过异步串行口控制传感器控制电路板。传感器控制电路板采用RS232或RS422异步串行口控制CCD成像器件的工作模式和参数；采用直流电机驱动电路控制小型直流电机转动，小型直流电机通过齿轮机构带动镜头调焦、变焦和光阑控制的凸轮机构运动，实现控制意图。光学传感器镜头是特别敏感、脆弱的组件，耐误操作能力差。一般小型直流电机的转速约数千转/分钟，使用中需要配合大减速比的减速机构配合使用。经减速后电机作用在光学传感器镜头的调焦、变焦和光阑控制的凸轮机构上时，力矩放大很多，当发生异常情况时，电机会带动凸轮机构冲击机械极限位置甚至造成机械或光学部件的损坏。有些光学传感器镜头出于保护镜头的需要，在传动机构上设计有摩擦打滑机构保护镜头。所述摩擦打滑机构是以损耗器件，多次打滑回造成摩擦力下降或失效，导致所述光学传感器镜头需要维修，影响镜头部件寿命。因此，现有的保护光学传感器镜头的方式均存在其弊端，不能有效并且无损地保护好光学传感器镜头。
技术实现思路
针对上述问题，本技术希望提供一种用于光学传感器镜头控制和传感器控制的控制电路，控制模型保证安全，避免误动作造成设备冲击和损伤风险。就是说在控制模型上采用行为判断和自适应保护功能。特别是控制和执行组件自身的故障或异常状态的情况下的自我保护能力。本技术主要用于防止在误操作或其它状况下导致的光学传感器镜头超调等。本技术的位置判断和执行控制方式，提高控制器死机或执行异常等特定条件下的安全管理机制。具体而言，本技术提供一种用于光学传感器镜头的小型直流电机的控制电路，所述控制电路包括：微控制器、两个场效应管漏极开路(OD)、两个场效应管漏极开路(OD)上拉电阻、两个常开行程限位开关、直流电机驱动器，所述微控制器的两个输出端口分别连接至两个场效应管漏极开路(OD)的输入端；两个场效应管漏极开路(OD)的输出端各连接至一个所述场效应管漏极开路(OD)上拉电阻的第一端和一个常开行程限位开关的第一端；每个所述场效应管漏极开路(OD)上拉电阻的第二端连接至低压直流电源；每个所述常开行程限位开关的第二端接地；所述直流电机驱动器由H桥驱动电路构成，两个场效应管漏极开路(OD)分别连接至所述H桥驱动电路的一个输入桥臂；所述H桥驱动电路的输出端连接至所述光学传感器镜头的小型直流电机。进一步地，两个场效应管漏极开路(OD)集成在所述微处理器中。进一步地，所述场效应管漏极开路(OD)采用SN74LS07D。进一步地，所述微处理器输出驱动控制信号。进一步地，所述常开行程限位开关为光学传感器镜头的行程限位开关，两个所述行程限位开关分别安装在所述光学传感器镜头的行程的两端，并且，但所述光学传感器镜头行经所述行程限位开关时，所述行程限位开关闭合。进一步地，所述低压直流电源的输出电压为5V。本技术的优点在于：采用简便的硬件控制逻辑实现行程限位开关的实时判断和管理，在MCU控制器中断、死机、调试断点等条件下能确保控制的安全边界不被突破。本控制方法采用简洁的控制逻辑，不增加硬件成本和不降低可靠性。附图说明图1示意性地示出了本技术实施例中的控制电路图；图2给出了本技术实施例中具体实现电机控制部分的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例进行详细描述。本实施例中的控制电路用于对光学传感器镜头的小型直流电机进行控制。在光学传感器镜头中，由于调焦或变焦的需要，直流电机往往要驱动镜头或镜头组在一定范围内往复运动。因此，在出现异常或死机等状况时，容易导致镜头超调进而损坏，而本技术的控制电路可以避免这种由于机器异常而导致的镜头超调。如图1和2所示，在本实施例中，控制电路包括：微控制器、两个场效应管漏极开路(OD)U1A和U2A、两个场效应管漏极开路(OD)上拉电阻R1和R2、两个常开行程限位开关KEY1和KEY2、H桥驱动器。两个常开行程限位开关分别安装在光学传感器镜头的活动路径的两端，两个常开行程限位开关在未被触及时，均处于常开状态。在光学传感器中安装与光学镜头的重要镜片同步或超前的限位块。但光学镜头中的镜片运动时，限位块随之运动，一旦镜头有超调趋势，限位块就会按压到常开行程限位开关，使常开行程限位开关闭合。微处理器采用C8051F060芯片，微控制器通过单一的隔离RS422串行口与光学传感器的主控计算机或处理器交换数据。包括接收主控计算机或处理器的操作和控制指令；向主控计算机或处理器反馈光学传感器的状态信息。串行口帧协议采用校验字节、定时重发机制，保证指令及时、准确传送到位。采用单一串行口协议控制方式，减低了主控计算机的介入程度，控制方式简单高效。当然，微处理器也可以直接控制光学传感器。微控制器的D1输出口连接到场效应管漏极开路(OD)U1A的输入端，场效应管漏极开路(OD)U1A的输出端连接到一个常开行程限位开关KEY1。场效应管漏极开路(OD)U1A的输出端还连接到场效应管漏极开路(OD)上拉电阻R1以及H桥驱动器的第一桥臂，作为H桥驱动器的第一路输入。类似地，微控制器的D2输出口连接到场效应管漏极开路(OD)U2A的输入端，场效应管漏极开路(OD)U2A的输出端连接到一个常开行程限位开关KEY2。场效应管漏极开路(OD)U2A的输出端还连接到场效应管漏极开路(OD)上拉电阻R2以及H桥驱动器的第二桥臂，作为H桥驱动器的第二路输入。场效应管漏极开路(OD)与H桥驱动器(H桥是一种通用的直流电机换向电路，换向操作由两路TTL兼容的IO控制信号驱动。当两路驱动信号极性相反时电机导通。导通方向由两信号是“01”形式或“10”形式决定。)相连用于利用其驱动传感器镜头的小型直流电机。具体而言，H桥驱动器的两个输出分别连接至光学传感器的小型直流电机，用于驱动该小型直流电机。但从H桥驱动器输入给小型直流电机的正负极方向调整时，小型直流电机的驱动方向也调整。换言之，当图中小型直流电机的左侧输入为正、右侧输入为负时，小型直流电机能够驱动镜头在一个方向运动，当图中小型直流电机的右侧输入为正、左侧输入为负时，小型直流电机能够驱动镜头在相反方向运动。场效应管漏极开路(OD)上拉电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型直流电机控制电路，用于光学传感器镜头，所述控制电路包括：微控制器、两个场效应管漏极开路(OD)、两个场效应管漏极开路(OD)上拉电阻、两个常开行程限位开关、直流电机驱动器，所述微控制器的两个输出端口分别连接至两个场效应管漏极开路(OD)的输入端；两个场效应管漏极开路(OD)的输出端各连接至一个所述场效应管漏极开路(OD)上拉电阻的第一端和一个常开行程限位开关的第一端；每个所述场效应管漏极开路(OD)上拉电阻的第二端连接至低压直流电源；每个所述常开行程限位开关的第二端接地；所述直流电机驱动器由H桥驱动电路构成，两个场效应管漏极开路(OD)分别连接至所述H桥驱动电路的一个输入桥臂；所述H桥驱动电路的输出端连接至所述光学传感器镜头的小型直流电机。

【技术特征摘要】
1.一种小型直流电机控制电路，用于光学传感器镜头，所述控制电路包括：微
控制器、两个场效应管漏极开路(OD)、两个场效应管漏极开路(OD)上拉电阻、
两个常开行程限位开关、直流电机驱动器，
所述微控制器的两个输出端口分别连接至两个场效应管漏极开路(OD)的输入
端；
两个场效应管漏极开路(OD)的输出端各连接至一个所述场效应管漏极开路
(OD)上拉电阻的第一端和一个常开行程限位开关的第一端；
每个所述场效应管漏极开路(OD)上拉电阻的第二端连接至低压直流电源；
每个所述常开行程限位开关的第二端接地；
所述直流电机驱动器由H桥驱动电路构成，两个场效应管漏极开路(OD)分别
连接至所述H桥驱动电路的一个输入桥臂；
所述H桥驱动电路的输出端连接至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：向卫军，阳章雄，吴宗慧，张华，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一七研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42