使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，包括平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机、电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器；其中平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机依次连接；电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器这三个装置其一端与电机连接，另一端与电机控制信号设置装置连接。本实用新型专利技术可解决实现保护电机、保护速度快捷的技术问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置。
技术介绍
平衡车是一种由电力驱动、具有自我平衡能力的个人用运输载具，是都市用交通工具的一种，是一种前所未见的崭新交通工具。平衡车的运作原理主要是飞机平衡的原理，也就是车辆本身的自动平衡能力。其以内置的精密电子陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。然而，目前在平衡车产品中直流电机的应用非常广泛，对电机的控制要求也越来越高，许多相关产品对电机芯片的选择，成本的控制，以及控制方案都有很多弊端，如对电机的保护不到位，保护速度不够快等。·CPLD是一种复杂可编程具有逻辑功能的数字集成电路，用户可根据各自需要而自行构造逻辑功能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，解决实现保护电机、保护速度快捷的技术问题。使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，包括平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机、电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器；其中平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机依次连接；电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器这三个装置其一端与电机连接，另一端与电机控制信号设置装置连接。所述平衡信号传感器安装在平衡车承载装置内，位于相对且同轴设置的两个轮体的中间位置。所述平衡信号传感器包括陀螺仪芯片及加速度计芯片，这两个芯片分别与信号处理装置连接。所述信号处理装置为由CPLD控制芯片组成的电路控制板。本技术的有益效果是本技术利用CPLD控制芯片作为主控制芯片，其具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化、电路结构简单，成本低，保护机制完善、控制同步实施等特点，将CPLD应用到平衡车的电机控制上面，能够改善对电机的保护，并且具有较高的保护速度。附图说明图I是实施例中电路控制装置的整体结构框图；图中11.陀螺仪芯片、12.加速度计芯片、2.信号检测装置、3.信号处理装置、4.电机控制信号设置装置、5. CPLD电机控制输出接口、6.电机驱动装置、7.电机、8.电机速度检测装置、9.电机电流检测传感器、10.电机温度检测传感器。具体实施方式该电路控制装置应用的平衡车包括安装于承载装置上的行走装置、承载装置与转向装置以及安装在承载装置内的电路控制装置。承载装置安装于行走装置中相对设置的两个轮体之间，用于在行走装置的带动下承载使用者行走。电路控制装置包括作为平衡信号传感器的陀螺仪芯片11及加速度计12、信号检测装置2、信号处理装置3、电机控制信号设置装置4、CPLD电机控制输出接口 5、电机驱动装置6、电机7、电机速度检测装置8、电机电流检测传感器9、电机温度检测传感器10 ;其中 平衡信号传感器I、信号检测装置2、信号处理装置3、电机控制信号设置装置4、CPLD电机控制输出接口 5、电机驱动装置6、电机7依次连接从而接收信号并作出相应动作；电机速度检测装置8、电机电流检测传感器9、电机温度检测传感器10这三个装置其一端均与电机7连接，另一端则均与电机控制信号设置装置4连接。陀螺仪芯片11及加速度计12安装在平衡车承载装置内，位于相对且同轴设置的两个轮体的中间位置，这两个传感器对角速度及加速度信号的采集并产生相应的电压信号。信号检测装置2、信号处理装置3、电机控制信号设置装置4共同组成一个常规的CPLD芯片控制电路板，其利用预先设定好的程序进行相应动作，CPLD芯片控制电路板、该电路板使用到的程序为本领域的技术人员能够实现，在此不再过多描述。信号检测装置2为一个能够对陀螺仪芯片11及加速度计12产生的信号进行检测并初步放大滤波处理的电路控制板。信号处理装置3为一个能够对信号检测装置2所检测到的信号进行数据处理，转化为通讯可用的数字信号的电路控制板。电机控制信号设置装置4为一个根据信号处理装置给出的数字信号来设置电机7所需要的脉冲宽度调制PWM的占空比及转动的方向的电路控制板，上述的占空比是指即在一串理想的脉冲周期序列中如方波，正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。CPLD电机控制输出接口 5通过和电机控制信号设置装置4并口快速通讯，将最终的脉冲宽度调制PWM信号及方向信号同步送出。电机驱动装置6为目前平衡车使用到的驱动装置，其将CPLD电机控制输出接口 5给出的脉冲宽度调制PWM进行功率放大从而驱动电机7。电机7受到电机驱动装置6的控制，进行不同转数的正反转，以此来维持平衡车的平衡。电机温度检测传感器8用来检测电机的温度，当电机7温度超过某个设定值时，将会产生报警信号并且将信号反馈到电机控制信号设置装置4，电机控制信号设置装置4就会发出操作指令对电机7进行保护处理。电机电流检测传感器9利用电阻采用来检测通过电机7的电流，当电机7电流超过某个设定值时，将会产生报警信号并且将信号反馈到电机控制信号设置装置4，电机控制信号设置装置4就会发出操作指令对电流进行合理控制。电机转速检测装置10利用霍尔逻辑关系来检测电机7的当前转速及转速方向，并且将检测到的数值反馈回电机控制信号设置装置4，当电机7的速度超过某个设定值时，根 据需要对脉冲宽度调制PWM占空比进行限速调节。总之，以上所述仅为本技术的较佳实施例，凡依本技术申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本技术专利的涵盖范围。权利要求1.使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，包括平衡信号传感器、电机驱动装置、电机，其特征在于还包括信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器；其中平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机依次连接；电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器这三个装置其一端与电机连接，另一端与电机控制信号设置装置连接。2.依据权利要求I所述的使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，其特征在于所述平衡信号传感器安装在平衡车承载装置内，位于相对且同轴设置的两个轮体的中间位置。3.依据权利要求I所述的使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，其特征在于所述平衡信号传感器包括陀螺仪芯片及加速度计芯片，这两个芯片分别与信号处理装置连接。4.依据权利要求I所述的使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，其特征在于所述信号处理装置为由CPLD控制芯片组成的电路控制板。专利摘要本技术公开了一种使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，包括平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机、电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器；其中平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机依次连接；电机速度检本文档来自技高网...

【技术保护点】
使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置，包括平衡信号传感器、电机驱动装置、电机，其特征在于：还包括信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器；其中平衡信号传感器、信号检测装置、信号处理装置、电机控制信号设置装置、CPLD电机控制输出接口、电机驱动装置、电机依次连接；电机速度检测装置、电机电流检测传感器、电机温度检测传感器这三个装置其一端与电机连接，另一端与电机控制信号设置装置连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：应放天，谢江虎，洪定安，
申请(专利权)人：杭州亿脑智能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：