一种声控直流无刷电机驱动器制造技术

本实用新型专利技术提供一种声控直流无刷电机驱动器，包括语音单元、控制单元、显示单元和电源模块；语音单元与控制单元信号电连接；显示单元与控制单元信号电连接；电源模块给系统提供工作电源；语音单元包括麦克风、滤波电路、单片机、功放、喇叭和键盘；控制单元包括DSP、过压过流检测电路、驱动电路、电流检测电路、霍尔传感器和IGBT逆变电路。本实用新型专利技术能够通过语音指令实现对无刷直流电机的正转、反转和停止等状态进行控制，电路设计简洁，稳定性好，语音识别率高且成本较低，可广泛用于电动自行车、电动汽车、智能机器人及工业控制等使用场合，适用性强。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流电机驱动器领域，具体涉及一种声控直流无刷电机驱动器。
技术介绍
随着当代工业的快速发展，电动机作为执行装置，在生产和生活中发挥的作用已越来越大。目前应用较为广泛的电机一般为同步电机、异步电机和直流电机，相比较而言，同步电机有调速困难、不易控制等不足，异步电机有启动困难、功率因数低等缺点，而直流电机具有机械特性好、易调速等优点，而随着直流无刷电机的诞生与发展，采用电子换向器解决了传统直流电机采用机械换向而产生机械摩擦、火花等问题，使得无刷直流电机在各类应用中得以广泛使用。直流无刷电机使用过程中需要相应的控制器进行控制，常见的控制器有采用微处理器(MCU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)的三种控制器，该三种控制器均不具有语音控制功能，使用不够方便。
技术实现思路
本技术的目的是:克服现有技术的不足，提供一种电路结构简单、工作稳定性好、语音识别率高且成本较低的声控直流无刷电机驱动器。本技术的技术方案是:本技术的声控直流无刷电机驱动器，其结构特点是:包括语音单元、控制单元、显示单元和电源模块；上述的语音单元与控制单元信号电连接；显示单元与控制单元信号电连接；电源模块为给系统提供工作电源的模块。进一步的方案是:上述的语音单元包括麦克风、滤波电路、单片机、功放、喇叭和键盘；单片机设有2个声控信号输出端；麦克风通过滤波电路与单片机信号电连接；键盘、功放均分别与单片机信号电连接；喇叭与功放电连接。进一步的方案是:上述的控制单元包括DSP、过压过流检测电路、驱动电路、电流检测电路、霍尔传感器和IGBT逆变电路；DSP具有第一和第二 I/O端、XINTI端、PWM端、PDPINT端、CAP端和SPI端；过压过流检测电路、驱动电路和电流检测电路均分别设有信号输入端和信号输出端；霍尔传感器设有信号输出端；IGBT逆变电路设有电源端、信号输入端和三相输出端，IGBT逆变电路的电源端具有正极和负极，IGBT逆变电路的三相输出端分别为火线端、零线端和地线端；DSP的第一 I/O端与语音单元的单片机的一个声控信号输出端电连接；DSP的第二 I/O端与语音单元的单片机的另一个声控信号输出端电连接；DSP的SPI端与显示单元信号电连接；DSP的SINTI端与过压过流检测电路的信号输出端电连接；过压过流检测电路的信号输入端与IGBT逆变电路的电源端的正极电连接；驱动电路的信号输入端与DSP的PWM端电连接；驱动电路的信号输出端与IGBT逆变电路的信号输入端电连接；电流检测电路的信号输出端与DSP的TOPINT端电连接；电流检测电路的信号输入端与IGBT逆变电路的三相输出端的火线端电连接；IGBT逆变电路的电源端与电源模块电连接；DSP的CAP端与霍尔传感器的信号输出端电连接；使用时，IGBT逆变电路的三相输出端与无刷直流电机的三相电源端 分别对应电连接。进一步的方案还有:上述的单片机的型号为SPCE061A ；DSP的型号为TMS320F2806 ;驱动电路为型号IR2110的驱动器。本技术具有积极的效果:(1)本技术的声控直流无刷电机驱动器，能够通过语音指令实现对直流无刷电机的正转、反转和停止的工作状态进行控制，电路设计简洁，稳定性好，语音识别率高且成本较低。(2)本技术的声控直流无刷电机驱动器，还设有辅助用的按键，当不用语音控制时，可通过操作按键控制电机的运行。(3)本技术的声控直流无刷电机驱动器，可广泛用于电动自行车、电动汽车、智能机器人及工业控制等使用场合，适用性强。附图说明图1为本技术的声控直流无刷电机驱动器的结构框图，图中还显示了与其电连接并受其控制的无刷直流电机；图2为图1中的单片机内置的语音软件主程序的流程框图；图3为图1中的单片机进行语音识别的流程框图；图4为图1中的单片机进行语音控制的流程框图。上述附图中的附图标记如下:语音单元1，控制单元2，显示单元3，电源模块4。具体实施方式以下结合附图和具 体实施方式对本技术作进一步详细的说明。(实施例1)见图1，本实施例的声控直流无刷电机驱动器，主要由语音单元1、控制单元2、显示单元3和电源模块4组成。语音单元I由麦克风、滤波电路、单片机、功放、喇叭和键盘组成。键盘包括重新训练按键。本实施例中，单片机优选型号为SPCE061A的集成芯片，选择单片机的10B8和10B9端为单片机的2个声控信号输出端；麦克风通过滤波电路与单片机信号电连接；键盘、功放均分别与单片机信号电连接；喇叭与功放电连接。控制单元2主要由DSP (数字信号处理器)、过压过流检测电路、驱动电路、电流检测电路、霍尔传感器和IGBT逆变电路组成。本实施例中，驱动电路优选型号为IR2110的驱动器；DSP优选型号为TMS320F2806的DSP，该DSP至少具有第一和第二 I/O端、XINTI端、PWM端、PDPINT端、CAP端和SPI端；过压过流检测电路、驱动电路和电流检测电路均分别设有信号输入端和信号输出端；霍尔传感器设有信号输出端；IGBT逆变电路设有电源端、信号输入端和三相输出端，IGBT逆变电路的电源端具有正极和负极，IGBT逆变电路的三相输出端分别为火线端、零线端和地线端。DSP的第一 I/O端与语音单兀I的单片机的一个声控信号输出端(10B8端)电连接；DSP的第二 I/O端与语音单元I的单片机的另一个声控信号输出端(10B9端)电连接；DSP的SPI端与显示单元3信号电连接；DSP的SINTI端与过压过流检测电路的信号输出端电连接；过压过流检测电路的信号输入端与IGBT逆变电路的电源端的正极电连接；驱动电路的信号输入端与DSP的PWM端电连接；驱动电路的信号输出端与IGBT逆变电路的信号输入端电连接；电流检测电路的信号输出端与DSP的TOPINT端电连接；电流检测电路的信号输入端与IGBT逆变电路的三相输出端的火线端电连接；IGBT逆变电路的电源端与电源模块4电连接；DSP的CAP端与霍尔传感器的信号输出端电连接；使用时，IGBT逆变电路的三相输出端与无刷直流电机的三相电源端分别对应电连接。霍尔传感器安装在无刷直流电机的转子上。电源模块4还向语音单元I及显示单元3提供工作电源。显示单元3用于显示电机的运行状态。见图2和图3，单片机进行语音识别的主程序流程主要包括四大部分:初始化、训练、识别和重训操作。初始化操作将单片机的10B8和10B9分别设置为声控信号输出端，用以向控制单元2的DSP输出控制信号进而控制无刷直流电机；训练部分完成建立语音模型的工作:程序一开始判断语音单元I是否被训练过，如果没有训练过则要求对其进行训练，经训练后将训练的模型存储到单片机的闪存(Flash)中，在以后使用时不需要重新训练；训练成功后或原就训练过的语音信号进入下一步的识别模式中。语音识别主要分为“训练”和“识别”两个阶段。在训练阶段，DSP对采集到的语音样本进行分析处理，从中提取出语音特征信息，建立一个特征模型；在识别阶段，DSP对采集到的语音样本进行类似的分析处理，提取出语音的特征信息，然后将这个特征信息模型与已有的特征模型进行对比，如果二者达到了一定的匹配度，则输入的语音被识别。进入识别部分时，如果辨识结果是名字，停止当前的动作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声控直流无刷电机驱动器，其特征在于：包括语音单元（1）、控制单元（2）、显示单元（3）和电源模块（4）；所述的语音单元（1）与控制单元（2）信号电连接；显示单元（3）与控制单元（2）信号电连接；电源模块（4）为给系统提供工作电源的模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪福银，沃松林，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：实用新型
国别省市：