一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀及其控制方法技术

本发明专利技术涉及电剪刀技术领域，具体为一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀及其控制方法，包括剪刀主体，在剪刀主体的前端设置带有三相无刷直流电机进行电动驱动的电剪刀头，在剪刀主体的内部设置有控制电剪刀头完成剪切动作的电路模块，在剪刀主体的外部设置带有磁铁的扳机；该刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，可以在任意时候根据使用中需要频繁剪切的树枝大小来定义剪刀刀口的大小来实现电池电量的最大化使用以及节省刀口空剪的时间；在频繁剪切直径相等的树枝时，便能够通过这种方式缩小电剪刀头的刀口大小，减少空剪所耗费的时间，提高了剪切效率。提高了剪切效率。提高了剪切效率。

【技术实现步骤摘要】
一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电剪刀
，具体为一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀及其控制方法。

技术介绍

[0002]传统剪刀在使用中采用硬件传感器（霍尔）来感知刀口位置，在实际使用中受限于该传感器的布置摆放位置来决定剪刀刀口的大小，目前市面上主流的剪刀在使用中多按照大小口或者仅大口设计。如公告号CN 205124451所述的一种多档位电动剪刀，在实际使用中不管剪切多大的木头，刀片的开口与闭口行程均为固定，例如某剪刀刀口开口为仅有大口37mm的，在频繁剪切树枝直径约等于10mm时候，刀片每一次张闭行程都在37mm，但实际有效剪切部分仅为闭合末端的10MM，刀口闭合的前半段27MM不仅耗费电池电量而且也耗费实际使用中的剪切时间。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，包括剪刀主体，在剪刀主体的前端设置带有三相无刷直流电机进行电动驱动的电剪刀头，在剪刀主体的内部设置有控制电剪刀头完成剪切动作的电路模块，在剪刀主体的外部设置带有磁铁的扳机；其中，电路模块包括：电机驱动电路，电机驱动电路的驱动端KU1、KV1、KW1与电剪刀头的三相无刷直流电机电连接；单片机控制电路，单片机控制电路引出有6个引脚分别与电机驱动电路的六个信号接收端连接；霍尔信号接收电路，霍尔信号接收电路与单片机控制电路的一个引脚连接，霍尔信号接收电路上设置有一霍尔感应模块，与扳机上的磁铁相对应；电流检测电路，与单片机控制电路电连接；蜂鸣器驱动电路，与单片机控制电路电连接。
[0005]优选的，单片机控制电路上设置有单片机U1、峰值过流值检测电路、电机过零检测电路和电机高速过零检测电路，电机过零检测电路和电机高速过零检测电路的信号接收端均与三相无刷直流电机连接。
[0006]优选的，峰值过流值检测电路包括有电阻R7、电阻R14和电容C6，两个电阻R7和电阻R14分压之后经电容C6的滤波后接到单片机U1的引脚。
[0007]优选的，电机过零检测电路包括电阻R29、电阻R30、电阻R32、电阻R33、电阻R39、电阻R41、电容C40、电容C41和电容C42，电阻R29、电阻R30和电阻R32的一端分别与三相无刷直流电机的每一相连接，电阻R29、电阻R30和电阻R32的另一端分别经过电阻R41、电阻R33和电阻R39分压后，再分别经过电容C41、电容C42和电容C40的滤波后接到单片机U1的引脚。
[0008]优选的，电机高速过零检测电路包括电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24、电容C37、比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D，其中电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24和电容C37组成3个分压取样电路，分别与三相无刷直流电机的每一相连接，再分别通过比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D与单片机U1的3个引脚连接。
[0009]优选的，电流检测电路包括电阻R18、电阻R20、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R46、电容C9和电容C30，其中，电阻R46连接于电机驱动电路的回路，电阻R18、电阻R20和电容C9组成电压采集电路，电阻R25、电阻R26、电阻R27和电容C30组成电流采集电路，电阻R46分别通过电压采集电路和电流采集电路连接到单片机U1的两个引脚。
[0010]一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀的控制方法，包含上述所述的一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，包括如下步骤：步骤1，在剪刀主体的前端设置一带有三相无刷直流电机进行电动驱动的电剪刀头，在剪刀主体内，设置一电机驱动电路与三相无刷直流电机进行连接，设置一单片机控制电路与电机驱动电路进行连接，设置一电流检测电路，根据偶欧姆定律计算得到三相无刷直流电机运行时的电流来检测三相无刷直流电机运行情况，设置一霍尔信号接收电路与单片机控制电路进行连接，设置一蜂鸣器驱动电路与单片机控制电路进行连接；在剪刀主体上设置一带有磁铁的扳机，与霍尔信号接收电路上的霍尔感应模块相对应；步骤2，设置电源电路，电源电路提供三种电源，第一种是供单片机控制电路、电流检测电路、霍尔信号接收电路和蜂鸣器驱动电路的DC5V电源，第二种是供三相无刷直流电机工作的DC12
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24V电源VCC，第三种是为电机驱动电路内的芯片U2提供上拉能力的12V电源；步骤3，在单片机控制电路中，将单片机U1分别连接峰值过流值检测电路、电机过零检测电路和电机高速过零检测电路，其中，电机过零检测电路和电机高速过零检测电路均与三相无刷直流电机进行连接，再设置一串口电路连接于单片机U1，通过串口电路在单片机U1的程序储存器中装载电机驱动程序模块、刀口复位程序模块、刀口定位程序模块、蜂鸣器驱动程序模块、比较器程序模块、数据处理模块、电流检测程序模块、霍尔信号采集程序模块、电机高速修正程序模块和电机过零修正程序模块，所述各个程序模块都能由处理器加载并运行；步骤4，电剪刀通电，单片机U1运行数据处理模块、电流检测程序模块和霍尔信号采集程序模块，其中，霍尔信号采集程序模块通过霍尔信号接收电路采集霍尔感应模块的感应信号，电流检测程序模块通过电流检测电路获取电剪刀头的剪切行程，然后通过数据处理模块将感应信号和剪切行程做等比例量化处理；步骤5，扣动扳机，根据数据处理模块对感应信号和剪切行程的等比例量化处理，驱动电剪刀头进行剪切操作。
[0011]步骤6，单片机U1运行刀口定位程序模块，刀口定位程序模块通过计时生成定位指令信号，通过数据处理模块获取霍尔信号采集程序模块的唯一感应信号，将该唯一感应信号作为定位感应信号，然后通过数据处理模块对定位感应信号和定位指令信号进行匹配，当定位感应信号和定位指令信号匹配上，电机驱动程序模块将当前电剪刀头的开口大小设
定为之后的开口大小；与此同时，单片机U1运行蜂鸣器驱动程序模块，驱动蜂鸣器驱动电路发出定位提示声响；步骤7，单片机U1运行刀口复位程序模块，刀口复位程序模块通过计时生成复位指令信号，通过数据处理模块获取霍尔信号采集程序模块的唯一感应信号，将该唯一感应信号作为复位感应信号，然后通过数据处理模块对复位感应信号和定位指令信号进行匹配，当复位感应信号和定位指令信号匹配上，电机驱动程序模块将电剪刀头的开口大小重新复位到电剪刀头所能打开的最大开口大小；与此同时，单片机U1运行蜂鸣器驱动程序模块，驱动蜂鸣器驱动电路发出定位提示声响。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：通过设置电路模块，采用霍尔信号接收电路对应于扳机上的磁铁，通过霍尔效应来感应驱动三相无刷直流电机，使电剪刀头能够根据扳机的扣动行程进行对应的剪切行程，其中，通过采用电流检测电路，使用5mr的取样电阻R46本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，其特征在于，包括剪刀主体，在剪刀主体的前端设置带有三相无刷直流电机进行电动驱动的电剪刀头，在剪刀主体的内部设置有控制电剪刀头完成剪切动作的电路模块，在剪刀主体的外部设置带有磁铁的扳机；其中，电路模块包括：电机驱动电路，电机驱动电路的驱动端KU1、KV1、KW1与电剪刀头的三相无刷直流电机电连接；单片机控制电路，单片机控制电路引出有6个引脚分别与电机驱动电路的六个信号接收端连接；霍尔信号接收电路，霍尔信号接收电路与单片机控制电路的一个引脚连接，霍尔信号接收电路上设置有一霍尔感应模块，与扳机上的磁铁相对应；电流检测电路，与单片机控制电路电连接；蜂鸣器驱动电路，与单片机控制电路电连接。2.根据权利要求1所述的一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，其特征在于，单片机控制电路上设置有单片机U1、峰值过流值检测电路、电机过零检测电路和电机高速过零检测电路，电机过零检测电路和电机高速过零检测电路的信号接收端均与三相无刷直流电机连接。3.根据权利要求2所述的一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，其特征在于，峰值过流值检测电路包括有电阻R7、电阻R14和电容C6，两个电阻R7和电阻R14分压之后经电容C6的滤波后接到单片机U1的引脚。4.根据权利要求2所述的一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，其特征在于，电机过零检测电路包括电阻R29、电阻R30、电阻R32、电阻R33、电阻R39、电阻R41、电容C40、电容C41和电容C42，电阻R29、电阻R30和电阻R32的一端分别与三相无刷直流电机的每一相连接，电阻R29、电阻R30和电阻R32的另一端分别经过电阻R41、电阻R33和电阻R39分压后，再分别经过电容C41、电容C42和电容C40的滤波后接到单片机U1的引脚。5.根据权利要求2所述的一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，其特征在于，电机高速过零检测电路包括电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24、电容C37、比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D，其中电阻R45、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R61、电阻R62、电阻R64、电容C23、电容C24和电容C37组成3个分压取样电路，分别与三相无刷直流电机的每一相连接，再分别通过比较器U4B、比较器U4C和比较器U4D与单片机U1的3个引脚连接。6.根据权利要求2所述的一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀，其特征在于，电流检测电路包括电阻R18、电阻R20、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R46、电容C9和电容C30，其中，电阻R46连接于电机驱动电路的回路，电阻R18、电阻R20和电容C9组成电压采集电路，电阻R25、电阻R26、电阻R27和电容C30组成电流采集电路，电阻R46分别通过电压采集电路和电流采集电路连接到单片机U1的两个引脚。7.一种刀口任意位置停留的智能控制电剪刀的控制方法，包含权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：马先鹏，
申请(专利权)人：东莞市嘉航实业有限公司，
类型：发明
国别省市：