基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路制造技术

本实用新型专利技术属于涉及I2C总线、电机驱动技术应用领域，具体涉及一种基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路，设置在流量阀执行器内部，接收I2C主机发送的目标位置命令，包括处理器单元、电源处理电路及角度传感器。本实用新型专利技术控制电路可以反馈调节阀的实际开度位置、实际角度以及故障状态等，使用的硬件电路少，成本低，能实现100KHz的通信速率。能实现100KHz的通信速率。能实现100KHz的通信速率。

【技术实现步骤摘要】
基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路


[0001]本技术属于涉及I2C总线、电机驱动技术应用领域，具体涉及一种基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路。

技术介绍

[0002]I2C只用SCL和SDA两根通讯总线，硬件实现简单，可扩展性强，工业应用中会采用I2C总线控制。
[0003]要实现基于I2C总线的流量调节阀执行器设计，通常解决方案是采用含I2C接口的主控芯片配合电机驱动芯片，这样一方面硬件成本高，另一方面会增大布板面积。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路，硬件电路少，成本低，能实现100KHz的通信速率。
[0005]本技术的技术方案是：
[0006]基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路，设置在流量阀执行器内部，接收I2C主机发送的目标位置命令，包括处理器单元、电源处理电路及角度传感器。
[0007]所述的处理器单元包括主控芯片，所述的主控芯片通过I2C接口与控制器连接接收I2C主机发送的控制信号，解析处理得到流量调节阀的目标位置；所述的主控芯片同时通过SPI接口与角度传感器连接读取流量调节阀的实际位置；所述主控芯片接受到角度传感器传递的位置信息后经过运算后给电机驱动单元发送指令使驱动电机运转到目标位置。
[0008]所述电源处理电路一端与控制器的电源连接给其提供电源；另一端连接处理器单元。
[0009]具体的，所述主控芯片为高集成度单片机HVC4223F。
[0010]具体的，所述的角度传感器为具有有杂散场补偿和SPI接口的3D位置霍尔传感器HAL3900。
[0011]具体的，所述的电源处理电路包括防反接电路和防过压保护电路。
[0012]本技术的有益效果是：本技术提供的基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路包括有处理器单元、电源处理电路及角度传感器，处理器单元可以接收I2C主机发送的流量调节阀目标位置信息，解析处理得到流量调节阀的目标位置；所述的主控芯片通过与角度传感器连接读取流量调节阀的实际位置；当主控芯片接受到角度传感器传递的位置信息后经过运算后给电机驱动单元发送指令使驱动电机运转到目标位置处理器单元，本使用新型控制电路可以反馈调节阀的实际开度位置、实际角度以及故障状态等，使用的硬件电路少，成本低，能实现100KHz的通信速率。
附图说明
[0013]图1是本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图及具体实施方式对本技术的技术方案进行详细的描述。
[0015]如图1所示为基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路的结构示意图，设置在流量阀执行器内部，接收I2C主机发送的目标位置命令，其包括处理器单元、电源处理电路及角度传感器，角度传感器选用TDK
‑
Micronas公司生产的具有有杂散场补偿和SPI接口的3D位置霍尔传感器HAL3900，16位数据传输，360
°
的精确角度测量和线性位置检测，工作温度范围
‑
40℃～150℃，角度传感器通过SPI接口连接到处理器单元。
[0016]所述的处理器单元包括主控芯片，可以反馈调节阀的实际开度位置、实际角度以及故障状态等，所述主控芯片为高集成度单片机HVC4223F，它是Micronas推出的一款增强功能的用于小尺寸驱动电机的嵌入式电机控制器；所述的主控芯片通过I2C接口与控制器连接接收I2C主机发送的控制信号，解析处理得到流量调节阀的目标位置；所述的主控芯片同时通过SPI接口与角度传感器连接读取流量调节阀的实际位置；所述主控芯片接受到角度传感器传递的位置信息后经过运算后给电机驱动单元发送指令使驱动电机运转到目标位置。
[0017]所述电源处理电路一端与控制器的电源连接给其提供电源；另一端连接处理器单元，所述的电源处理电路包括防反接电路和防过压保护电路，一般防反接电路和防过压保护电路都利用二极管的单向导通性防止电源反接损坏器件；利用TVS二极管防止电源过压对系统带来损坏。
[0018]所示的主控芯片如果不含I2C接口，则可以使用GPIO软件模拟，模拟的I2C接口电路中有2个地址配置引脚，ADDR0和ADDR1，这样，一台I2C主机最多可以挂4台从机设备。
[0019]该基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路的工作过程及原理如下：控制器通过I2C总线向流量调节阀发送控制信号，流量调节阀执行器的主控芯片收到控制信号后，进行解析处理，得到流量调节阀的目标位置；同时，主控芯片通过SPI接口读取角度传感器的输出信号，处理得到流量调节阀的实际位置，然后所述主控芯片通过比较目标位置和实际位置，而后通过电机驱动单元驱动电机运转到目标位置。
[0020]流量调节阀在工作过程中，会实时诊断过压、欠压、过温、过流和堵转等故障状态，并在故障时关闭电机驱动单元以保护电机和控制系统；控制器可以通过I2C总线读取流量调节阀的故障状态。
[0021]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术技术方案的精神，其均应涵盖在本技术请求保护的技术方案范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于I2C总线的流量调节阀执行机构控制电路，设置在流量阀执行器内部，接收I2C主机发送的目标位置命令，其特征在于，包括处理器单元、电源处理电路及角度传感器；所述的处理器单元包括主控芯片，所述的主控芯片通过I2C接口与控制器连接接收I2C主机发送的控制信号，解析处理得到流量调节阀的目标位置；所述的主控芯片同时通过SPI接口与角度传感器连接读取流量调节阀的实际位置；所述主控芯片接受到角度传感器传递的位置信息后经过运算后给电机驱动单元发送指令使驱动电机运转到目标位置；所述电源处理电...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁德颖，
申请(专利权)人：上海飞龙新能源汽车部件有限公司，
类型：新型
国别省市：