一种基于MCU的直流无刷电机控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及电机控制器技术领域，具体地说，涉及一种基于MCU的直流无刷电机控制器，以MCU微控制器为控制核心，还包括通讯模块、电机位置信号采集模块、H桥驱动模块、温度采集模块及电源管理模块；其中：MCU微控制器用于构成速度的闭环控制；通讯模块用于提供数据通讯的标准接口；电机位置信号采集模块用于实时采集电机的位置信号；H桥驱动模块用于根据MCU微控制器输出的小电压信号转换为能够驱动电机的电压信号，并驱动电机按照相应指令转动；温度采集模块用于实时采集控制器温度数据；电源管理模块用于给各模块供电。本实用新型专利技术能够实时地对电机的位置进行反馈，反应速度快速灵敏；具有速度控制环功能，能够对电机的速度进行精确稳定的控制。确稳定的控制。确稳定的控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MCU的直流无刷电机控制器


[0001]本技术涉及电机控制器
，具体地说，涉及一种基于MCU的直流无刷电机控制器。

技术介绍

[0002]电动机作为一种机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们日常生活之中。众所周知，直流电动机具有效率高、调速性能好等优点，但是传统的直流电动机采用电刷、以机械的方法进行换向，导致成本高，并且产生了一些机械摩擦、使用寿命缩短、无线电干扰、可靠性差等一系列问题。
[0003]随着社会生产力和科学技术的快速发展，推动电机产品不断更新，经过多年的努力，在能够保持有刷直流电动机良好性能和启动性能的前提下，消除其不足之处，人们借助霍尔元件实现换向，用电子换向装置取代机械换向装置，从而过渡到新时代的无刷直流电动机，但常规的电子换向装置却无法精确控制电机的速度。鉴于此，我们提出了一种基于MCU的直流无刷电机控制器。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于MCU的直流无刷电机控制器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于MCU的直流无刷电机控制器，以MCU微控制器为控制核心，还包括通讯模块、电机位置信号采集模块、H桥驱动模块、温度采集模块及电源管理模块；其中：
[0007]所述MCU微控制器用于将上传的实时电机位置信号与指令信号进行实时对比，并发出相应控制指令，构成速度的闭环控制；
[0008]所述通讯模块与所述MCU微控制器连接，用于提供数据通讯的标准接口，并控制设备的通讯；
[0009]所述电机位置信号采集模块与电机信号连接，用于实时采集电机的位置信号，并实时上传至所述MCU微控制器；
[0010]所述H桥驱动模块与电机连接，所述H桥驱动模块用于将所述MCU微控制器输出的小电压信号转换为能够驱动电机的电压信号，同时进行功率放大，并驱动电机按照相应指令转动；
[0011]所述温度采集模块与所述MCU微控制器连接，用于实时采集控制器温度数据，并上传至所述MCU微控制器；
[0012]所述电源管理模块与所述MCU微控制器、所述通讯模块和所述H桥驱动模块信号连接，用于给各模块供电。
[0013]作为优选，所述MCU微控制器采用的是国产华大半导体公司的微控制器HC32F005。
[0014]作为优选，所述通讯模块采用的是LIN通讯模块。
[0015]作为优选，所述电机位置信号采集模块采用霍尔传感器OH44E
‑
S，所述霍尔传感器与所述微控制器HC32F005连接。
[0016]作为优选，所述温度采集模块采用的是NTC热敏电阻，所述NTC热敏电阻与所述微控制器HC32F005连接。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0018]1.该基于MCU的直流无刷电机控制器，具备LIN通讯功能，具有霍尔传感器、NTC热敏电阻，能够实时地对电机的位置进行反馈，反应速度快速灵敏，进而能够对电机的速度进行精确控制；
[0019]2.该基于MCU的直流无刷电机控制器，具有速度控制环功能，能够对电机的速度进行精确稳定的控制，而且控制电机的稳定性更好。
附图说明
[0020]图1为技术中示例性的整体结构模块分布框图；
[0021]图2为技术中示例性的直流无刷电机控制器的组成原理图。
[0022]图中：1
‑
MCU微控制器；2
‑
通讯模块；3
‑
电机位置信号采集模块；4
‑
H桥驱动模块；5
‑
温度采集模块；6
‑
电源管理模块。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的技术仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]请参阅图1
‑
图2，本实施例提供一种技术方案：
[0025]一种基于MCU的直流无刷电机控制器，以MCU微控制器1为控制核心，还包括通讯模块2、电机位置信号采集模块3、H桥驱动模块4、温度采集模块5及电源管理模块6。
[0026]本实施例中，MCU微控制器1用于将上传的实时电机位置信号与指令信号进行实时对比，并发出相应控制指令，构成速度的闭环控制；
[0027]其中，MCU微控制器1优选采用国产华大半导体公司的微控制器HC32F005。
[0028]进一步地，通讯模块2与MCU微控制器1连接，用于提供数据通讯的标准接口，并控制设备的通讯；
[0029]其中，通讯模块2优选采用LIN通讯模块。
[0030]进一步地，电机位置信号采集模块3与电机信号连接，用于实时采集电机的位置信号，并实时上传至MCU微控制器1；
[0031]其中，电机位置信号采集模块3优选采用霍尔传感器OH44E
‑
S，霍尔传感器与微控制器HC32F005连接。
[0032]进一步地，H桥驱动模块4与电机连接，H桥驱动模块4用于将MCU微控制器1输出的小电压信号转换为能够驱动电机的电压信号，同时进行功率放大，并驱动电机按照相应指令转动。
[0033]进一步地，温度采集模块5与MCU微控制器1连接，用于实时采集控制器温度数据，
并上传至MCU微控制器1；
[0034]其中，温度采集模块5采用的是NTC热敏电阻，NTC热敏电阻与微控制器HC32F005连接。
[0035]最后，电源管理模块6与MCU微控制器1、通讯模块2和H桥驱动模块4信号连接，电源管理模块6将外部电源转换成各模块(MCU微控制器1、LIN通讯模块和H桥驱动模块4)所需要的电流格式，用于给各模块供电。
[0036]此外，本实施例的基于MCU的直流无刷电机控制器还包括调试接口和模拟量接口，其中：
[0037]调试接口与MCU微控制器1连接，调试接口是用来进行程序的仿真测试的，方便设计人员进行软件开发中的程序调试和仿真；
[0038]模拟量接口用于提供外部模拟量控制信号的外置输入接口，进而用以控制电机的运动速度。
[0039]通过上述结构，使得本实施例的基于MCU的直流无刷电机控制器能够实时地对电机的位置进行反馈，所以其能够精确地按照控制指令控制电机的速度；
[0040]此外，由于本实施例的基于MCU的直流无刷电机控制器具有速度控制环，所以能够稳定控制电机，稳定性更好。
[0041]本技术的基于MCU的直流无刷电机控制器在使用时，将外部电源与电源管理模块6自带的接口连接，此时，电源管理模块6将外部电源转化为各模块(MCU微控制器1、LIN通讯模块和H桥驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MCU的直流无刷电机控制器，其特征在于，以MCU微控制器(1)为控制核心，还包括通讯模块(2)、电机位置信号采集模块(3)、H桥驱动模块(4)、温度采集模块(5)及电源管理模块(6)，其中：所述MCU微控制器(1)用于将上传的实时电机位置信号与指令信号进行实时对比，并发出相应控制指令，构成速度的闭环控制；所述通讯模块(2)与所述MCU微控制器(1)连接，用于提供数据通讯的标准接口，并控制设备的通讯；所述电机位置信号采集模块(3)与电机信号连接，用于实时采集电机的位置信号，并实时上传至所述MCU微控制器(1)；所述H桥驱动模块(4)与电机连接，所述H桥驱动模块(4)用于将所述MCU微控制器(1)输出的小电压信号转换为能够驱动电机的电压信号，同时进行功率放大，并驱动电机按照相应指令转动；所述温度采集模块(5)与所述MCU微控制器(1)连接，用于实时采集控制器温度数据，并上传...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹蕾，李享，谢红波，姜磊，连龙刚，项东鹏，
申请(专利权)人：北京晶空信息科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：