一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，旨在提供一种便于控制磁悬浮浮子移动方向和移动距离的无线磁悬浮控制系统，其技术方案要点是，包括电源模块，所述电源模块耦接有浮子控制装置，所述浮子控制装置包括受电源模块驱动的位置检测模块、用于接收位置检测模块信号的蓝牙控制模块及接收蓝牙控制模块信号的线圈驱动模块，所述蓝牙控制模块包括TiCC2451芯片，所述TiCC2451芯片上耦接有外部天线，所述TiCC2451芯片上耦接有YS50B型霍尔传感器及L298N驱动芯片。通过这种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，便于操作并控制磁悬浮浮子的移动，操作方式灵活方便。

A Bluetooth-based Wireless Maglev Control System

The utility model discloses a wireless magnetic levitation control system based on bluetooth, aiming at providing a wireless magnetic levitation control system which is convenient for controlling the moving direction and distance of the magnetic levitation float. The technical scheme essentially includes a power module, which is coupled with a float control device, and the float control device includes a position detection module driven by a power module. Bluetooth control module for receiving position detection module signal and coil drive module for receiving Bluetooth control module signal. The Bluetooth control module includes TiCC2451 chip, which is coupled with an external antenna. The TiCC2451 chip is coupled with YS50B Hall sensor and L298N driver chip. Through the wireless magnetic levitation control system based on Bluetooth, it is easy to operate and control the movement of magnetic levitation float, and the operation mode is flexible and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统
本技术涉及磁悬浮领域，特别涉及一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统。
技术介绍
磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术，这种无接触的特性可以实现各种机械结构的高速、无摩擦运转，其工程应用一直是国内外研究的热点问题。近年来，磁悬浮技术在磁悬浮列车、磁悬浮轴承等领域得到了广泛的应用。磁悬浮系统形式和结构各不相同，普遍具有高度非线性和模型不确定性，目前已有许多智能控制方法应用到磁悬浮球系统控制当中，例如自适应控制、滑模控制、鲁棒控制方法等，但大部分都仅限于仿真阶段，PID控制器虽然简单易调，但要实现高精度、鲁棒性强的磁悬浮控制依然存在一定的局限性，因此，设计一种简单有效且抗扰性能强的磁悬浮控制系统是非常有意义和具有挑战性的课题。目前，公开号为CN207202600U的中国专利公开了一种磁悬浮展示系统，它包括设置有磁体的悬浮体、设置在悬浮体上的传感器、与传感器连接的微处理器、与微处理器连接的电源控制模块及与微处理器及电源控制模块连接的磁悬浮模块，磁悬浮模块包括磁悬浮壳体、设置在磁悬浮壳体内的磁悬浮底座，磁悬浮底座的内部设置有与悬浮体内磁体磁性相同的磁体，磁悬浮底座还连接有磁悬浮升降机构及与磁悬浮升降机构连接的磁悬浮驱动机构。这种磁悬浮展示系统虽然能够实现悬浮体自动悬浮，并且当悬浮体周围没有人存在时能够自动关闭磁悬浮模块，从而达到节省电源的目的，但是这种磁悬浮的浮子大都不能进行精确地移动，因此设计一种结合蓝牙通讯方式的无线磁悬浮控制系统，并通过蓝牙终端模块控制浮子移动方向和距离是很有必要的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，其具有能够控制磁悬浮浮子移动的方向和距离的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，包括电源模块，所述电源模块耦接有浮子控制装置，所述浮子控制装置包括受电源模块驱动的位置检测模块、用于接收位置检测模块信号的蓝牙控制模块及接收蓝牙控制模块信号的线圈驱动模块，所述蓝牙控制模块包括TiCC2451芯片，所述TiCC2451芯片上耦接有外部天线，所述TiCC2451芯片上耦接有YS50B型霍尔传感器及L298N驱动芯片。通过采用上述技术方案，电源模块用于给浮子控制装置供电，位置检测模块用于实时检测浮子位置并将信号传送给蓝牙控制模块，线圈驱动模块用于接受蓝牙控制模块的信号并改变浮子的位置，蓝牙控制模块采用了TiCC2541芯片，TiCC2541提供了一种低能耗和功率优化的片载系统解决方案，是一款既具有蓝牙传输功能又兼具51单片机功能的芯片，TiCC2541芯片能够接受位置检测模块传输的电信号，并将电信号传输至线圈驱动模块。进一步设置：所述位置检测模块包括YS50B型霍尔传感器及与YS50B型霍尔传感器耦接的LM224型运算放大器，所述YS50B型霍尔传感器受电源模块供电。通过采用上述技术方案，位置检测模块中的YS50B型霍尔传感器的体积小，占用空间有限，YS50B型霍尔传感器能够检测浮子的浮动偏移的距离，从而精确掌握浮子的所处位置，YS50B型霍尔传感器能够将检测到的磁场信号转换为电信号并通过LM224型运算放大器放大后传送至蓝牙控制模块，从而实现位置检测模块及蓝牙控制模块之间的联动。进一步设置：所述线圈驱动模块包括L298N驱动芯片，所述L298N驱动芯片上设有LX1输出引脚、LX2输出引脚、LY1输出引脚及LY2输出引脚，所述L298N驱动芯片上耦接有线圈装置，所述线圈装置包括与LX1输出引脚、LX2输出引脚串联的第一X线圈、第二X线圈及与LY1输出引脚、LY2输出引脚串联的第一Y线圈、第二Y线圈。通过采用上述技术方案，线圈驱动模块使用了L298N驱动芯片，L298N驱动芯片作为双H桥电机驱动芯片是一种专门用于集成电机的驱动模块，它可以直接用单片机的I/O口提供信号，使用较为方便，L298N驱动芯片上通过给予线圈一定的电流从而控制磁悬浮浮子的移动方向并将其调整到预定的位置，实现对浮子的控制。进一步设置：所述电源模块内设有电源输入端，所述电源输入端上耦接有LM2596-5.0调节器，所述LM2596-5.0调节器输出电压为YS50B型霍尔传感器供电。通过采用上述技术方案，LM2596-5.0调节器将输入的电源电压由12V转为5V，从而实现对YS50B型霍尔传感器的供电。进一步设置：所述LM2596-5.0调节器上耦接有AMS1117稳压器，所述AMS1117稳压器输出电压为TiCC2451芯片供电。通过采用上述技术方案，AMS1117稳压器能够将被LM2596-5.0调节器降低的5V电压再次进行降压，从而输出3.3V电压用于给TICC2541芯片供电。进一步设置：所述LM224型运算放大器受到电源模块直接供电。通过采用上述技术方案，电源输入端输入12V直流电压为LM224型运算放大器直接供电，从而驱动LM224型运算放大器运作。进一步设置：所述蓝牙控制模块上连接有蓝牙终端模块。通过采用上述技术方案，蓝牙终端模块为可视化操作界面，通过蓝牙传输对蓝牙控制模块进行控制，从而实现对无线磁悬浮控制系统的整体控制。综上所述，本技术具有以下有益效果：通过单片机技术、无线通信技术和磁悬浮技术的有机结合，形成完整的无线磁悬浮控制系统，通过位置检测模块能够检测磁悬浮浮子的位置，通过蓝牙控制模块实现信号的传输，通过线圈驱动模块实现对磁悬浮浮子位置的调整，整个无线磁悬浮控制系统。附图说明图1是实施例1的整体结构示意图；图2是实施例1中蓝牙控制模块的电路图；图3是实施例1中位置检测模块及线圈驱动模块的电路图；图4是实施例1中电源模块的电路图。图中，1、电源模块；11、电源输入端；12、LM2596-5.0调节器；13、AMS1117稳压器；2、浮子控制装置；21、位置检测模块；211、YS50B型霍尔传感器；212、LM224型运算放大器；22、蓝牙控制模块；221、TiCC451芯片；222、外部天线；23、线圈驱动模块；231、L298N驱动芯片；232、LX1输出引脚；233、LX2输出引脚；234、LY1输出引脚；235、LY2输出引脚；3、线圈装置；31、第一X线圈；32、第二X线圈；33、第一Y线圈；34、第二Y线圈；4、蓝牙终端模块。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。实施例1：一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，如图1及图4所示，控制系统分位三个主要部分，电源模块1用于提供电压，浮子控制装置2用于检测浮子的位置以及控制浮子移动，蓝牙终端模块4用于提供控制系统的可视化操作界面。电源模块1接入电源输入端11，电源输入端11输入12V直流电压，电源输入端11耦接有LM2596-5.0调节器12，LM2596-5.0调节器12上耦接有AMS1117稳压器13。如图1、图3及图4所示，12V直流电压通过LM2596-5.0调节器12电压被降低并输出至YS50B型霍尔传感器211，电路中使用了三个YS50B型霍尔传感器211，三个YS50B型霍尔传感器211对应各自单独耦接于LM224型运算放大器212的输入端，YS50B型霍尔传感器211及LM224型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，包括电源模块（1），其特征在于：所述电源模块（1）耦接有浮子控制装置（2），所述浮子控制装置（2）包括受电源模块（1）驱动的位置检测模块（21）、用于接收位置检测模块（21）信号的蓝牙控制模块（22）及接收蓝牙控制模块（22）信号的线圈驱动模块（23），所述蓝牙控制模块（22）包括TiCC2451芯片（221），所述TiCC2451芯片（221）上耦接有外部天线（222），所述TiCC2451芯片（221）上耦接有YS50B型霍尔传感器（211）及L298N驱动芯片（231）。

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，包括电源模块（1），其特征在于：所述电源模块（1）耦接有浮子控制装置（2），所述浮子控制装置（2）包括受电源模块（1）驱动的位置检测模块（21）、用于接收位置检测模块（21）信号的蓝牙控制模块（22）及接收蓝牙控制模块（22）信号的线圈驱动模块（23），所述蓝牙控制模块（22）包括TiCC2451芯片（221），所述TiCC2451芯片（221）上耦接有外部天线（222），所述TiCC2451芯片（221）上耦接有YS50B型霍尔传感器（211）及L298N驱动芯片（231）。2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，其特征在于：所述位置检测模块（21）包括YS50B型霍尔传感器（211）及与YS50B型霍尔传感器（211）耦接的LM224型运算放大器（212），所述YS50B型霍尔传感器（211）受电源模块（1）供电。3.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙的无线磁悬浮控制系统，其特征在于：所述线圈驱动模块（23）包括L298N驱动芯片（231），所述L298N驱动芯片（231）上设有LX1输出引脚（232）、LX2输出引脚（233）、LY1输出引脚（234）及LY2输...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁健，顾彬，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32