智能助行器控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种智能助行器控制电路，包括处理器及其外围电路、电源管理电路、无线控制电路、传感器电路、电机霍尔传感器电路、电机驱动及反馈电路，其中：电源管理电路包括电压转换电路、母线电压电路、电源及开机状态显示电路。无线控制电路主要是蓝牙从机电路，传感器电路包括温度传感器电路、超声波传感器电路、陀螺仪电路、压力传感器电路。电机驱动及反馈电路包括电流驱动电路、隔离电路、同比例放大电路。本发明专利技术能够使智能助行器控制系统稳定运行，适应各种复杂路况，在使用者的操作助行器时，检测步行姿态和手扶助行器扶手的状况，有助于使用者改善步态和防止跌倒。

Control Circuit of Intelligent Walker

【技术实现步骤摘要】
智能助行器控制电路
本专利技术涉及一种智能助行器控制电路，尤其是涉及一种帮助老年人以及行走功能障碍的患者行走的助行器控制电路，其属于康复辅助器具和移动助行

技术介绍
现有的电动助行器有辅助行走的功能，但是在使用者步态跟随、对于检测人体姿态和使用者在扶手上压力的变化方面还存在空白，尤其是对电机在上下坡辅助的控制系统电路还不成熟稳定。本专利技术优化了电机控制系统电路，能有效监测电机在运行中电流的变化，用于控制系统，而且在使用者步态跟随、检测人体姿态和使用者在扶手上压力的变化等几个方面创新的设计了控制电路，能有效采集人体信号，使人在操作电动助行器方面更加人性化，提高了操作者使用助行器康复水平和使用助行器出行的舒适度。
技术实现思路
为实现本专利技术之目的，采用以下技术方案予以实现：一种智能助行器控制电路，包括处理器电路、电源管理电路、无线控制电路、传感器电路、电机霍尔传感器电路、电机驱动及反馈电路，其中：电源管理电路包括电压转换电路、母线电压电路、电源及开机状态显示电路；无线控制电路包括蓝牙从机电路；传感器电路包括温度传感器电路、超声波传感器电路、陀螺仪电路、压力传感器电路；电机驱动及反馈电路包括电流驱动电路、隔离电路、同比例放大电路。所述的智能助行器控制电路，其中：处理器电路包括处理器芯片，处理器芯片的管脚8、管脚9和管脚10分别连接PC0_M2、PC1_M2和PC2_M2，PC0_M2、PC1_M2和PC2_M2连接同向比例放大器，管脚8、管脚9和管脚10用于第二电机的同比例放大器输入，通过这三个管脚采集第二电机的电流信号，进而由处理器芯片计算出第二电机的电流值。所述的智能助行器控制电路，其中：处理器芯片的管脚11连接母线电压电路使用ADC1_IN13采集母线电压，母线电压经过分压电路分压后输入管脚11，通过ADC实时采样分压点电压，进而对母线实时进行监测。所述的智能助行器控制电路，其中：处理器芯片的管脚14、管脚15、管脚20、管脚55、管脚56、管脚57连接霍尔传感器电路,将信号输入到处理器。所述的智能助行器控制电路，其中：处理器芯片的管脚16、管脚17连接无线模块电路。所述的智能助行器控制电路，其中：处理器芯片的管脚18接地，管脚19接3.3V电压，管脚21、管脚22、管脚24连接同比例放大电路。所述的智能助行器控制电路，其中：处理器芯片的管脚23、管脚26、管脚27和管脚34、管脚35、管脚36和管脚37、管脚38、管脚39和管脚41、管脚42、管脚43分别连接至电机驱动电路。所述的智能助行器控制电路，其中：处理器芯片的管脚25连接传感器电路中的温度传感器电路；管脚29、管脚30连接传感器电路中的陀螺仪电路；管脚44接PA11_BEEP连接电源处理电路的电源、蜂鸣器及开机显示电路中的蜂鸣器；管脚45、管脚50连接至电机驱动电路中的隔离电路；管脚46、管脚49连接至读写器的SWDIO和SWCLK；管脚51、管脚52和管脚53、管脚54和管脚58、管脚59连接传感器电路中的超声波传感器电路；管脚61、管脚62接传感器电路中的压力传感器。所述的智能助行器控制电路，其中：电源管理电路包括电压转换电路，该电压转换电路包括电压调节芯片U1和接线端子P1，U1管脚1是输入端，与电解电容C6的正极连接，C6负极接地；P1管脚1接锂电池正极，管脚2接锂电池负极并接地，锂电池输出电压经过管脚1与开关S1一端连接，开关S1另一端与二极管正极连接，二极管D4负极连接U1的管脚1和电容C6的正极；P1管脚2接肖特基二极管D5的负极和100uH电感L1的一端,L1另一端作为+15V电压输出端；L1还与去耦电容C9的正极连接，肖特基二极管D5的正极和电容C9的负极接地；P1管脚3是接地端,管脚4连接电阻R8的一端和电阻R14的一端,R14另一端接地,R8的另一端接+15V和电容C10的一端以及电容C9的正极，C10另一端接地。所述的智能助行器控制电路，其中：电压转换电路包括稳压芯片U2，U2管脚1连接U1芯片输出的+15V电压，还连接电容C7的正极连接，C7的负极接地；U2管脚2接肖特基二极管D6的负极和100uH电感L2的一端，L2另一端的电压为+5V输出端,L2还与去耦电容C8的正极连接,肖特基二极管D6的正极和电容C8的负极接地；U2管脚3是接地端，接地,管脚4连接电容C8的正极。所述的智能助行器控制电路，其中：电压转换电路包括稳压芯片U3,U3的管脚3U2的+5V输出端和电容C18的一端，C18另一端接地；U3管脚1接地，管脚2输出+3.3V电压，连接电容C19的一端，C19的另一端接地。所述的智能助行器控制电路，其中：母线电压电路包括电阻R54、R63、R66，电池电压正极端连接阻值为510K的电阻R54的一端，R54另一端与阻值为510K的电阻R63的一端连接，R63另一端与PC3_BUS和电阻R66连接，R66阻值为4.7K，R66另一端接地；从电阻R66与R63的连接处向处理器U18的管脚11引线。所述的智能助行器控制电路，其中：蓝牙从机电路包括是蓝牙芯片U7，U7管脚3连接阻值为1K的电阻R22的一端，R22另一端与发光二极管D7的负极连接，D7的正极与稳压芯片U3的+3.3V输出端连接，U7管脚10接稳压芯片U3的+3.3V电压输出端，还与电容C24的一端连接，C24另一端接地；U7管脚11接地,管脚12与电阻R32的一端连接，R32另一端与发光二极管D9的负极连接，D9的正极与+3.3V电压连接，管脚17和管脚18分别与处理器U18的管脚16、管脚17连接；管脚19与电阻R21的一端连接，R21的另一端接+3.3V电压。所述的智能助行器控制电路，其中：电机驱动及反馈电路包括高速光耦隔离芯片U3、U4、U5、U6，其中U3的管脚1连接处理器U18的管脚42，U3的管脚2悬空，管脚3连接360欧电阻R9的一端，R9另一端接地，管脚4接地，管脚5与双通道、栅极驱动、高压高速功率的电机驱动芯片U28的管脚12，管脚6连接+15V电压，还与0.1uF电容C1的一端连接，C1的另一端接地；U5管脚1连接处理器U18的管脚35，U5的管脚2悬空，管脚3连接360欧电阻R17的一端，R17另一端接地，管脚4接地，管脚5与U28的管脚12连接，管脚6连接+15V电压，还与0.1uF电容C11的一端连接，C11的另一端接地；U28管脚4、5、9、10、16悬空，管脚1连接22欧电阻R15的一端，R15另一端连接场效应管Q3的基极，Q3的发射极连接采样电阻R19的一端，R19另一端接地，Q3的发射极还与IVV端连接，IVV是采样电压,连接到对应电机的同比例放大电路上；U4的管脚1连接处理器U18的管脚41，U4的管脚2悬空，管脚3连接360欧电阻R10的一端，R10另一端接地，管脚4接地，管脚5与U29管脚12连接，管脚6连接+15V电压，还与0.1uF电容C2的一端连接，C2的另一端接地；U6管脚1连接处理器U18的管脚34，U6管脚2悬空，管脚3连接360欧电阻R18的一端，R18另一端接地，管脚4接地，管脚5与U29的管脚14连接，管脚6连接+15V电压，还与0.1uF电容C12的一端连接，C12的另一端接地；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能助行器控制电路，包括处理器电路、电源管理电路、无线控制电路、传感器电路、电机霍尔传感器电路、电机驱动及反馈电路，其特征在于：电源管理电路包括电压转换电路、母线电压电路、电源及开机状态显示电路；无线控制电路包括蓝牙从机电路；传感器电路包括温度传感器电路、超声波传感器电路、陀螺仪电路、压力传感器电路；电机驱动及反馈电路包括电流驱动电路、隔离电路、同比例放大电路。

【技术特征摘要】
1.一种智能助行器控制电路，包括处理器电路、电源管理电路、无线控制电路、传感器电路、电机霍尔传感器电路、电机驱动及反馈电路，其特征在于：电源管理电路包括电压转换电路、母线电压电路、电源及开机状态显示电路；无线控制电路包括蓝牙从机电路；传感器电路包括温度传感器电路、超声波传感器电路、陀螺仪电路、压力传感器电路；电机驱动及反馈电路包括电流驱动电路、隔离电路、同比例放大电路。2.根据权利要求1所述的智能助行器控制电路，其特征在于：处理器电路包括处理器芯片，处理器芯片的管脚8、管脚9和管脚10分别连接PC0_M2、PC1_M2和PC2_M2，PC0_M2、PC1_M2和PC2_M2连接同向比例放大器，管脚8、管脚9和管脚10用于第二电机的同比例放大器输入，通过这三个管脚采集第二电机的电流信号，进而由处理器芯片计算出第二电机的电流值。3.根据权利要求1所述的智能助行器控制电路，其特征在于：处理器芯片的管脚11连接母线电压电路使用ADC1_IN13采集母线电压，母线电压经过分压电路分压后输入管脚11，通过ADC实时采样分压点电压，进而对母线实时进行监测。4.根据权利要求1所述的智能助行器控制电路，其特征在于：处理器芯片的管脚14、管脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，李立峰，兰陟，王丽，李宏亮，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11