一种基于智能终端的220V电机调速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于智能终端的220V电机调速系统，包括CPU主控制器，以及与CPU主控制器连接的电源模块、时钟模块、电机驱动模块和通信模块，其中所述通信模块，将智能终端发送的时间和速度命令，输入至CPU主控制器；所述CPU主控制器，接收时间和速度命令之后，对命令进行解码和指令分配；所述时钟模块，根据CPU主控制器产生的指令，对电机工作的时间进行控制；所述电机驱动模块，对电机的速度进行控制；所述电源模块，用于向电机驱动模块、CPU主控制器和通信模块供电。本发明专利技术将智能终端引入到家用220V电机调速范畴，包含了人工控制和智能终端控制两种方式，实现了无级调速功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能终端的220V电机调速系统
本专利技术涉及电器产品的智能控制
，特别是一种基于智能终端的220V电机调速系统。
技术介绍
220V电机在家用电器中应用广泛，比如电扇、洗衣机、抽油烟机等电器中。目前，涉及到电机的家用电器的控制大部分还停留在人工控制的阶段，存在调速问题的技术壁垒。目前市场上出现的一些所谓的智能调速控制器，大部分是通过控制电压来实现调速，这样既不能做到对电器实际用电量的监测，也不能从根本上解决家用电器中电机调速的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节能、高效、安全的基于智能终端的220V电机调速系统，实现依靠智能终端遥控带有电机的家用电器。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于智能终端的220V电机调速系统，包括CPU主控制器，以及与CPU主控制器连接的电源模块、时钟模块、电机驱动模块和通信模块，其中：所述通信模块，将智能终端发送的时间和速度命令，输入至CPU主控制器；所述CPU主控制器，接收时间和速度命令之后，对命令进行解码和指令分配；所述时钟模块，根据CPU主控制器产生的指令，对电机工作的时间进行控制；所述电机驱动模块，对电机的速度进行控制；所述电源模块，用于向电机驱动模块、CPU主控制器和通信模块供电。进一步地，所述电源模块包括三部分：电机供电、CPU主控制器供电、通信模块供电；电机供电是输入电压为220V、输出为5V的变压器模块，CPU主控制器供电的电压为5V，通信模块供电的电压为3.3V，采用5V/3.3V稳压电路，该稳压电路以AMS1117为核心，外围由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4组成。进一步地，所述通信模块采用蓝牙4.0模块，使受控模块即CPU主控制器与智能终端建立一对一的通信渠道；所述通信模块包含跳线帽；蓝牙4.0模块的供电是3.3V，通过5V/3.3V稳压电路供电。进一步地，所述电机驱动模块以过零点触发双硅输出光耦MOC3061为核心；MOC3061控制端的第一接口与第八电阻R8相连接，第二接口与第二电阻R2和S8050构成的输入驱动电路相接，该驱动电路的输入信号由CPU主控制器的PD6口提供；MOC3061输出端的第九电阻R9为触发功率双向可控硅的限流电阻，第十电阻R10为双向可控硅的门极电阻，第十一电阻R11与第十二电容C12构成RC缓冲电路，以在进行PWM调速时抑制电压变化。进一步地，所述CPU主控制器包括主控芯片ATMEGA328P、第一晶振XTAL、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电阻R1、复位开关S4、下载端口J2、Bootload口J4；所述第五电容C5、第六电容C6和第一晶振XTAL构成振荡电路，该振荡电路的两个接口分别接ATMEGA328P的PB6、PB7口；ATMEGA328P的第20口AREE与第八电容C8相接；下载端口P中有五个接口，分别是GND、VCC、RXD、TXD、DTR口，其中RXD、TXD分别与PD0、PD1相连接，DTR通过第七电容C7与ATMEGA328P的PC6相接；复位开关S4为复位按钮，通过按键低电压复位；Bootload口J4的四个口分别与TMEGA328P的PC6、PB3、PB4、PB5相连烧写程序。进一步地，所述时钟电路模块以DS1302为核心；DS1302供电有两种，第一种是与CPU主控制器共用5V电源输入，第二种是3.3V备用电池输入；DS1302的震荡电路由32.768KHZ的晶振和6PF的第九电容C9、第十电容C10组成；第十一电容C11是高频旁路电容；时钟芯片的输出有三个，分别是时钟总线SCLK、串口总线I/O、复位总线RST，该三个输出端口分别与CPU主控制器的PD7、PB0、PB1相连接；第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7为三根时间输出线的上拉电阻。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)利用PWM无级调速法，可靠、高效地对电机进行调速；(2)将智能终端引入到家用220V电机调速范畴，整个系统包含了人工控制和智能终端控制两种方式，其中智能终端控制可以实现无级调速功能；(3)通过自主设计的定时器模块来实现定时的功能，通过自主协议来控制电机的工作时段，方便灵活，实用性强。附图说明图1为本专利技术基于智能终端的220V电机调速系统的系统框图。图2为本专利技术中CPU主控制器的电路图。图3为本专利技术中电源模块的电路图。图4为本专利技术中定时模块的电路图。图5为本专利技术中通信模块的电路图。图6为本专利技术中电机驱动模块的电路图。具体实施方式本专利技术基于智能终端的220V电机调速系统，包括智能终端、电源模块、时钟模块、电机驱动模块和通信模块。其中电源模块、时钟模块、电机驱动模块和通信模块与CPU主控制器模块相连接，共同集成在集成电路板上。智能终端部分是寄存于手机或PC端的控制端软件，通过它发送指令给CPU主控模块，CPU主控模块通过解析指令协议，从而控制受控设备。电源模块包括220V转5V的CPU主控模块供电系统和5V转3.3V稳压模块。时钟电路DS1302系统是围绕DS1302芯片搭建的电路系统，其功能是给整个系统制定工作时间，对电机的工作时间进行控制。电机驱动模块是小电压系统控制大电压电路系统的典型装置，通过光耦隔离并且能够实现PWM无级调速的目的。结合图1，本专利技术基于智能终端的220V电机调速系统，包括CPU主控制器，以及与CPU主控制器连接的电源模块、时钟模块、电机驱动模块和通信模块，其中：所述通信模块，将智能终端发送的时间和速度命令，输入至CPU主控制器；所述CPU主控制器，接收时间和速度命令之后，对命令进行解码和指令分配；所述时钟模块，根据CPU主控制器产生的指令，对电机工作的时间进行控制；所述电机驱动模块，对电机的速度进行控制；所述电源模块，用于向电机驱动模块、CPU主控制器和通信模块供电。进一步地，所述电源模块包括三部分：电机供电、CPU主控制器供电、通信模块供电；电机供电是输入电压为220V、输出为5V的变压器模块，CPU主控制器供电的电压为5V，通信模块供电的电压为3.3V，采用5V/3.3V稳压电路，该稳压电路以AMS1117为核心，外围由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4组成。进一步地，所述通信模块采用蓝牙4.0模块，使受控模块即CPU主控制器与智能终端建立一对一的通信渠道；所述通信模块包含跳线帽；蓝牙4.0模块的供电是3.3V，通过5V/3.3V稳压电路供电。进一步地，所述电机驱动模块以过零点触发双硅输出光耦MOC3061为核心；MOC3061控制端的第一接口与第八电阻R8相连接，第二接口与第二电阻R2和S8050构成的输入驱动电路相接，该驱动电路的输入信号由CPU主控制器的PD6口提供；MOC3061输出端的第九电阻R9为触发功率双向可控硅的限流电阻，第十电阻R10为双向可控硅的门极电阻，第十一电阻R11与第十二电容C12构成RC缓冲电路，以在进行PWM调速时抑制电压变化。进一步地，所述CPU主控制器包括主控芯片ATMEGA328P、第一晶振XTAL、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电阻R1、复位开关S4、下载端口J2、Bootload口J4；所述第五电容C5、第六电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能终端的220V电机调速系统，其特征在于，包括CPU主控制器，以及与CPU主控制器连接的电源模块、时钟模块、电机驱动模块和通信模块，其中：所述通信模块，将智能终端发送的时间和速度命令，输入至CPU主控制器；所述CPU主控制器，接收时间和速度命令之后，对命令进行解码和指令分配；所述时钟模块，根据CPU主控制器产生的指令，对电机工作的时间进行控制；所述电机驱动模块，对电机的速度进行控制；所述电源模块，用于向电机驱动模块、CPU主控制器和通信模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于智能终端的220V电机调速系统，其特征在于，包括CPU主控制器，以及与CPU主控制器连接的电源模块、时钟模块、电机驱动模块和通信模块，其中：所述通信模块，将智能终端发送的时间和速度命令，输入至CPU主控制器；所述CPU主控制器，接收时间和速度命令之后，对命令进行解码和指令分配；所述时钟模块，根据CPU主控制器产生的指令，对电机工作的时间进行控制；所述电机驱动模块，对电机的速度进行控制；所述电源模块，用于向电机驱动模块、CPU主控制器和通信模块供电。2.根据权利要求1所述的基于智能终端的220V电机调速系统，其特征在于，所述电源模块包括三部分：电机供电、CPU主控制器供电、通信模块供电；电机供电是输入电压为220V、输出为5V的变压器模块，CPU主控制器供电的电压为5V，通信模块供电的电压为3.3V，采用5V/3.3V稳压电路，该稳压电路以AMS1117为核心，外围由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4组成。3.根据权利要求1所述的基于智能终端的220V电机调速系统，其特征在于，所述通信模块采用蓝牙4.0模块，使受控模块即CPU主控制器与智能终端建立一对一的通信渠道；所述通信模块包含跳线帽；蓝牙4.0模块的供电是3.3V，通过5V/3.3V稳压电路供电。4.根据权利要求1所述的基于智能终端的220V电机调速系统，其特征在于，所述电机驱动模块以过零点触发双硅输出光耦MOC3061为核心；MOC3061控制端的第一接口与第八电阻R8相连接，第二接口与第二电阻R2和S8050构成的输入驱动电路相接，该驱动电路的输入信号由CPU主控制器的PD6口提供；MOC3061输出端的第九电阻R9为触发功率双向可控硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙再强，黄灿，黄珅，方潮海，吴中山，范肖肖，曹竞丹，晋丽榕，许峰，储蓄，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32