专利名称：一种电机转动检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种电机，尤其是ー种低功耗的电机转动检测装置。
背景技术：
通常使用的电机中设置有用于检测电机转动的传感器，如霍尔传感器、光电传感器或编码器。当电机转动时，传感器发出脉冲信号到控制器，控制器根据脉冲信号判断电机转动的圈数，也即电机的行程，从而得到由电机驱动的负载的位置。
如授权公告号为CN201319145Y的中国专利，公开了ー种管状电机的行程控制器，电机转动时，传动齿轮带动从动齿轮，从动齿轮再带动从动轴转动，从动轴右端的磁体随之一起转动，磁体正下方的传感器连接在电路板上，传感器将磁体转动的圈数信号输送给电路板，电路板上的集成电路IC根据圈数信号控制电机转动的圈数，控制卷帘上升或下降的具体高度。又如公开号为CN101638974A的中国专利申请，公开了ー种电动卷帘驱动控制器的卷帘位置检测方法及传感装置，设置可随卷帘转轴一起转动的光耦反射盘，在光耦反射盘的环形区里设置若干圆周向等距离分布的反光区，固定在光耦反射盘侧部的光耦器件接收环形区反光区发出的光反射信号，根据接收信号的个数计算光耦反射盘的转动圈数，控制器通过测定光耦反射盘的转动圈数计算卷帘的位置。上述常用的用于检测电机转动的传感器，通常在电机上电或掉电时都始终保持检测状态，由此必须一直通着电，对于不使用市电供电的电机，传感器将占用较大比例的耗电，这样不利于功耗的控制，使其不能适用于需要严格控制功耗的电机产品。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供ー种低功耗的电机转动检测装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为ー种电机转动检测装置，所述电机为直流电机，所述装置包括检测所述直流电机转动的行程检测模块，所述行程检测模块连接到控制线路板，其特征在于，所述控制线路板包括检测所述直流电机两端感应电动势并进行处理的感应电动势检测及信号处理模块，以及根据所述感应电动势检测及信号处理模块的信号控制所述行程检测模块上电或掉电的控制单元；所述控制単元包括单片机，当手拉负载带动所述直流电机时，所述感应电动势检测及信号处理模块检测到所述直流电机两端产生感应电动势，所述单片机控制所述行程检测模块上电；当停止手拉负载从而所述直流电机停止转动时，所述感应电动势检测及信号处理模块检测到所述直流电机两端未产生感应电动势，所述单片机控制所述行程检测模块掉电；所述检测装置还包括为所述直流电机和所述控制单元供电的电池。所述控制単元包括单片机，所述感应电动势检测及信号处理模块包括分别连接在所述直流电机两端的第一运算放大电路和第二运算放大电路，所述第一运算放大电路和第ニ运算放大电路的输出端滤波后通过整流ニ极管连接至所述单片机的端ロ，当手拉启动电机吋，电机两端产生感应电动势，感应电动势检测及信号处理模块将该感应电动势放大和整流后传送至单片机，使得单片机可以根据感应电动势控制行程检测模块。在本发明的一个实施例中，所述单片机的端ロ为外部中断ロ或I/O ロ，当感应电动势产生时，单片机可以检测到这一高电平信号。在本发明的另ー个实施例中，所述单片机的端ロ为具有唤醒功能的I/O ロ，当感应电动势产生时，单片机可以由这一高电平信号唤醒，从而可以进一歩地降低功耗。所述单片机和所述行程检测模块间设置有控制所述行程检测模块上电或掉电的控制电路，单片机的I/o ロ输出高电平或低电平信号来控制行程检测模块掉电或上电。控制电路的ー个实施例为，所述控制电路包括PNP型三极管，通过三极管的通断从而控制霍尔元件的上电或掉电。 在本发明的一个实施例中，所述单片机的ー个I/O ロ通过第一电阻连接至所述三极管的基极，所述基极还通过第二电阻连接至高电平，所述三极管的发射级连接至高电平，所述三极管的集电极通过第三电阻连接至所述行程检测模块电源端。优选的，所述电池为可充电电池，所述电池的侧面设有充电接ロ。与现有技术相比，本发明的优点在于当手拉卷帘带动电机时，通过检测电机两端产生的感应电动势来使得行程检测模块上电；而当停止手拉从而电机停止转动时，控制行程检测模块掉电，由此可以使得行程检测模块只在电机运行时进入检测状态，可以极大的降低功耗；控制用的单片机在电机不运行时处于睡眠状态，可以由感应电动势唤醒，由此可以进一歩地降低功耗。


图I为本发明的电动卷帘的示意图；图2为本发明的电机转动检测装置的系统框图；图3为本发明的感应电动势检测及信号处理模块电路图；图4为本发明的行程检测模块电路图；图5为本发明的行程检测模块的控制电路图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进ー步详细描述。 參见图I，ー种电动卷帘，包括卷帘I，以及用于驱动卷帘I上升或下降的电机2，电机2内设置有直流电机及減速器21，为直流电机供电的电池22，以及控制直流电机运行的控制线路板23，电池22优选的为可充电电池，在其侧面设置有充电接ロ以进行充电操作。參见图2，为电机转动检测装置的系统框图，控制线路板23包括控制单元231，与控制单元231连接的电机执行模块232，其接收控制単元231的命令以驱动直流电机运行，如使得直流电机转动、换向等；与控制单元231连接的感应电动势检测及信号处理模块233，检测直流电机两端的电动势，并对该电动势信号进行处理后发送到控制单元231。电池22也对控制单元231供电。电机转动检测装置还包括行程检测模块24，可以使用霍尔传感器、光电传感器或编码器，控制单元231对其控制的方式相同，在本实施例中，以采用磁体和霍尔元件作为检测直流电机行程的传感器为例。霍尔元件与控制单元231连接，当靠近磁体时即发出脉冲信号到控制单元231，控制单元231根据该信号判断直流电机转动的圈数，由此可以得到卷帘I所处的具体位置。由于本发明中的电机采用直流电机，由电池供电，因此对功耗的控制要求较高。为了降低功耗，在待机状态，控制行程检测模块24的霍尔元件处于掉电状态，不会产生功耗；而在手拉卷帘I导致直流电机被动转动时，直流电机相当于发电机，会产生感应电动势，感应电动势检测及信号处理模块233检测到直流电机自身所产生的感应电动势并进行信号处理后发送到控制单元231，控制单元231中的单片机检测到这一信号，从而单片机控制霍尔元件得电，检测直流电机的转动。控制单元231中的单片机也可以在平时处于睡眠状态，当手拉卷帘I导致直流电机被动转动吋，由感应电动势信号唤醒，由此可以进ー步降低功 耗。參见图3，为感应电动势检测及信号处理模块233的电路图，JPl的端ロ I和端ロ2分别连接到直流电机M的两端，该两端分别经过第一运算放大电路3和第二运算放大电路4后连接，经过第四电阻R4后连接至整流ニ极管ZDl，整流ニ极管ZDl的一端SAM与第四电阻R4连接，另一端接地，第一电容Cl 一端连接至第四电阻R4与整流ニ极管ZDl连接的一端，另一端接地，第一电容Cl和第四电阻R4对放大后的信号进行滤波。第一运算放大电路3和第二运算放大电路4在本实施例中所使用的运算放大器UlA和UlB均为LM358运算放大器。參见图4，为行程检测模块24的电路图，包括第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3，检测到的信号分别通过第一输出端HALLl和第二输出端HALL2输出至控制单元231，其电源端均连接至霍尔元件电源端HALLVCC，由该电源端HALLVCC对第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3供电。參见图5，为行程检测模块24的控制电路图，控制单元231的单片机的其中ー个I/O ロ HALL_VCC，通过第一电阻Rl连接至PNP型三极管Ql的基极，基极还通过第二电阻R2连接至高电平VCC，三极管Ql的发射级连接至高电平VCC，集电极通过第三电阻R3连接至霍尔元件电源端HALLVCC。当I/O ロ HALL_VCC为低电平时，三极管Ql导通，霍尔元件电源端HALLVCC的电压与VCC相等，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3得电开始工作；当I/Oロ HALL_VCC为高电平时，三极管Ql不导通，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3掉电不エ作。在本实施例中，三极管Ql采用S8550。在本发明的一个实施例中，整流ニ极管ZDl的一端SAM连接至控制单元231的单片机的其中ー个外部中断ロ或I/O ロ，当用户手拉卷帘I使得直流电机M正转/反转，相应的直流电机M的两端会产生感应电动势，分别经第一运算放大电路3和第二运算放大电路4放大，滤波后再通过整流ニ极管ZDl整流后，单片机就能检测到这一高电平信号，从而判断为用户进行了手拉卷帘I的操作。此时，单片机使得外部中断ロ或I/O ロ HALL_VCC输出低电平，使得第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3得电检测直流电机M的行程；当用户停止手拉从而直流电机M停止转动时，单片机检测不到高电平信号，从而使得外部中断ロ或I/Oロ HALL_VCC输出高电平，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3掉电不工作。由此可见，第一霍尔元件U2和第二霍尔元件U3只在直流电机M运行的时候工作，其余大部分时间都处于掉电状态，极大地降低了功耗。在本发明的另ー个实施例中，整流ニ极管ZDl的一端SAM连接至控制单元231的单片机的具有中断唤醒功能的I/o ロ。当直流电机M不运行时，单片机处于睡眠状态，而当用户手拉卷帘I使得直流电机M两端产生感应电动势吋，电动势信号可以唤醒单片机，由此可以进一歩降低功耗。在本发明的另ー个实施例中，整流ニ极管ZDl的一端SAM输出的信号可直接传输至霍尔元件电源端HALLVCC从而控制霍尔元件的上电或掉电。而当直流电机M正常工作吋，即用户通过遥控器或开关发送命令到控 制线路板23，从而控制直流电机M的运行，此时单片机可以根据遥控器或开关发送的命令控制霍尔元件的上电或掉电。以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种电机转动检测装置，所述电机为直流电机(M)，所述装置包括检测所述直流电机(M)转动的行程检测模块(24)，所述行程检测模块(24)连接到控制线路板(23)，其特征在于，所述控制线路板(23)包括检测所述直流电机(M)两端感应电动势并进行处理的感应电动势检测及信号处理模块(233)，以及根据所述感应电动势检测及信号处理模块(233)的信号控制所述行程检测模块(24)上电或掉电的控制単元(231)； 所述控制単元(231)包括单片机，当手拉负载带动所述直流电机(M)时，所述感应电动势检测及信号处理模块(233)检测到所述直流电机(M)两端产生感应电动势，所述单片机控制所述行程检测模块(24)上电； 当停止手拉负载从而所述直流电机(M)停止转动时，所述感应电动势检测及信号处理模块(233)检测到所述直流电机(M)两端未产生感应电动势，所述单片机控制所述行程检测模块(24)掉电； 所述检测装置还包括为所述直流电机(M)和所述控制単元(231)供电的电池(22)。
2.如权利要求I所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述感应电动势检测及信号处理模块(233)包括分别连接在所述直流电机(M)两端的第一运算放大电路(3)和第二运算放大电路(4)，所述第一运算放大电路(3)和第二运算放大电路(4)的输出端滤波后通过整流ニ极管(ZDl)连接至所述单片机的端ロ。
3.如权利要求2所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机的端ロ为外部中断ロ或I/O ロ。
4.如权利要求2所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机的端ロ为具有唤醒功能的I/O ロ。
5.如权利要求I所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机和所述行程检测模块(24)间设置有控制所述行程检测模块(24)上电或掉电的控制电路。
6.如权利要求5所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述控制电路包括PNP型三极管(Ql)。
7.如权利要求6所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述单片机的ー个I/Oロ(HALL VCC)通过第一电阻(Rl)连接至所述三极管(Ql)的基极，所述基极还通过第二电阻(R2)连接至高电平(VCC)，所述三极管(Ql)的发射级连接至高电平(VCC)，所述三极管(Ql)的集电极通过第三电阻(R3)连接至所述行程检测模块(24)电源端。
8.如权利要求1-7中任一项所述的电机转动检测装置，其特征在于，所述电池(22)为可充电电池，所述电池(22)的侧面设有充电接ロ。
全文摘要
本发明公开了一种电机转动检测装置，电机为直流电机，装置包括检测直流电机转动的行程检测模块，行程检测模块连接到控制线路板，其特征在于，控制线路板包括检测直流电机两端感应电动势并进行处理的感应电动势检测及信号处理模块，以及根据感应电动势检测及信号处理模块的信号控制行程检测模块上电或掉电的控制单元；控制单元包括单片机，当手拉负载带动直流电机时，感应电动势检测及信号处理模块检测到直流电机两端产生感应电动势，单片机控制行程检测模块上电；当停止手拉负载从而直流电机停止转动时，感应电动势检测及信号处理模块检测到直流电机两端未产生感应电动势，单片机控制行程检测模块掉电；还包括为直流电机和控制单元供电的电池。
文档编号G01B7/04GK102645233SQ201210128638
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者刘益主, 周亚飞, 孙勇 申请人:宁波杜亚机电技术有限公司