一种无线遥控电机控制系统论文和设计-唐义锋

全文摘要

本实用新型公开了一种无线遥控电机控制系统，包括单片机、传感检测模块、显示模块、电源模块、充电模块、输出驱动模块、无线模块、通信接口和按键模块，所述单片机的输入端分三路分别连接用于控制单片机的按键模块、用于检测的传感检测模块和用于供电的电源模块，所述单片机的输出端分三路分别连接显示模块、用于输出动力的输出驱动模块和充电模块，且所述无线模块和通信接口与单片机进行数据交互相连，本实用新型结构科学合理，使用安全方便，通过无线模块配合遥控器的作用，使用者通过按动遥控器对单片机下达指令，从而对装置进行远程操作，控制电机工作和停止，也可通过按键手动控制电机工作和停止，操作简单，使用方便可靠。

设计方案

1.一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：包括单片机、传感检测模块、显示模块、电源模块、充电模块、输出驱动模块、无线模块、通信接口和按键模块，所述单片机的输入端分三路分别连接用于控制单片机的按键模块、用于检测的传感检测模块和用于供电的电源模块，所述单片机的输出端分三路分别连接显示模块、用于输出动力的输出驱动模块和充电模块，且所述无线模块和通信接口与单片机进行数据交互相连。

2.根据权利要求1所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述无线模块包括遥控器，所述无线模块与遥控器频段相对应。

3.根据权利要求1所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述充电模块包括充电与电源接口、电源适配器、电池和电机，所述电机通过充电与电源接口与电池的输入输出端相连，获取电池的电能，所述电源适配器通过充电与电源接口与电池的输入输出端相连，输送给电池电能。

4.根据权利要求1所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述单片机采用STC系列单片机，且所述单片机包括第1脚到第20脚，其中，所述通信接口与单片机第11和第12脚相连接，所述显示模块与单片机第17和第18脚相连接，所述按键模块与单片机第3和第4脚连接，所述无线模块与单片机第13脚连接。

5.根据权利要求1所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述输出驱动模块包括电阻R5、R6、R10、R11、R12、R17、R18、R36和R37，三极管V2和V3、二极管D3和D4、继电器K1和K2，电感L5以及接口J5。

6.根据权利要求1所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述电源模块包括电阻R4、R16、R29到R35、二极管Z2、保险丝F1、电感L3和L4、接口J4，集成块U2、以及电容C13到C17、C25、C36、C21、C26和C33。

7.根据权利要求1所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述充电模块包括电阻R1、R2、R3、R7、R15、R17、R19到R28、三极管V1、二极管D1和D2、二极管Z1、电感L1和L2、电容C8、C9、C11和C12、C20、C22、C23、C24、C27、C28、C30、C31、C33、C35和C37、集成块U3、U4和U5以及接口J3。

8.根据权利要求2所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述遥控器包括三个功能按键，分别为控制电机正转的正按键，控制电机反转的反按键，控制电机停止的停按键。

9.根据权利要求1和3任一项所述的一种无线遥控电机控制系统，其特征在于：所述输出驱动模块连接电机，所述输出驱动模块驱动电机控制可折叠的自动化覆盖装置张开或者折叠。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机电设备控制技术领域，具体为一种无线遥控电机控制系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭购买私家车，目前越来越多的车辆造成停车难，室内车位更是一位难求，大多停在室外停车场，而室外的日晒雨淋不仅加快车辆的外表老化，也给使用人带来不便，如热天曝晒，使车内温度升高，进入车内时产生不适等，通过采用一种可折叠的自动化覆盖装置，对汽车进行遮挡，从而有效解决上述问题，而实现可折叠的自动化覆盖需要通过控制系统进行控制，现有技术中通过电动推杆定行程的控制方式，主要在首尾两端按装限位开关的方式进行控制，不能根据需求进行切换操作，当覆盖装置在运行过程中被卡住时，产生电机堵转，如不及时切断电源则可能烧毁电机，不能有效保证设备的安全，所以急需一种无线遥控电机控制系统来解决上述问题。

发明内容

本实用新型提供一种无线遥控电机控制系统，可以有效解决上述背景技术中提出现有技术中，通过电动推杆的控制方式主要在首尾两端按装限位开关定行程的方式进行控制，不能根据需求进行切换操作，当覆盖装置在运行过程中被卡住时，产生电机堵转，如不及时切断电源则可能烧毁电机，不能有效保证设备的安全的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无线遥控电机控制系统，包括单片机、传感检测模块、显示模块、电源模块、充电模块、输出驱动模块、无线模块、通信接口和按键模块，所述单片机的输入端分三路分别连接用于控制单片机的按键模块、用于检测的传感检测模块和用于供电的电源模块，所述单片机的输出端分三路分别连接显示模块、用于输出动力的输出驱动模块和充电模块，且所述无线模块和通信接口与单片机进行数据交互相连。

优选的，所述无线模块包括遥控器，所述无线模块与遥控器频段相对应。

优选的，所述充电模块包括充电与电源接口、电源适配器、电池和电机，所述电机通过充电与电源接口与电池的输入输出端相连，获取电池的电能，所述电源适配器通过充电与电源接口与电池的输入输出端相连，输送给电池电能。

优选的，所述单片机采用STC系列单片机，且所述单片机包括第1脚到第20脚，其中，所述通信接口与单片机第11和第12脚相连接，所述显示模块与单片机第17和第18脚相连接，所述按键模块与单片机第3和第4脚连接，所述无线模块与单片机第13脚连接。

优选的，所述输出驱动模块包括电阻R5、R6、R10、R11、R12、R17、R18、R36和R37，三极管V2和V3、二极管D3和D4、继电器K1和K2，电感L5以及接口J5。

优选的，所述电源模块包括电阻R4、R16、R29到R35、二极管Z2、保险丝F1、电感L3和L4、接口J4，集成块U2、以及电容C13到C17、C25、C36、C21、C26和C33。

优选的，所述充电模块包括电阻R1、R2、R3、R7、R15、R17、R19到R28、三极管V1、二极管D1和D2、二极管Z1、电感L1和L2、电容C8、C9、C11和C12、C20、C22、C23、C24、C27、C28、C30、C31、C33、C35和C37、集成块U3、U4和U5以及接口J3。

优选的，所述遥控器包括三个功能按键，分别为控制电机正转的正按键，控制电机反转的反按键，控制电机停止的停按键。

优选的，所述输出驱动模块连接电机，所述输出驱动模块驱动电机控制可折叠的自动化覆盖装置张开或者折叠。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便：

1、通过无线模块配合遥控器的作用，使用者通过按动遥控器对单片机下达指令，从而对装置进行远程操作，控制电机工作和停止，也可通过按键手动控制电机工作和停止，操作简单，工作效率高，通过通信接口与远程上位机进行组网，进而实现远程监控，使用方便可靠。

2、通过单片机的A\/D接口读取电源电压、充电电压，实现对充电过程的控制，通过A\/D接口读取电机电流数据可以实现在任何位置大负载情况下的停止，实现自动保护功能，并采用发光二极管显示设定参数、运行状态和电池电量状态，提高了显示的直观性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型控制系统的结构框图；

图2是本实用新型控制系统单片机连接的电路原理图；

图3是本实用新型制系统输出驱动模块电路原理图；

图4是本实用新型控制系统电源模块电路原理图；

图5是本实用新型控制系统充电模块电路原理图；

图中标号：1、单片机；2、传感检测模块；3、显示模块；4、电源模块；5、充电模块；51、充电与电源接口；52、电源适配器；53、电池；54、电机；6、输出驱动模块；7、无线模块；71、遥控器；8、通信接口；9、按键模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1所示，本实用新型提供一种技术方案，一种无线遥控电机控制系统，包括单片机1、传感检测模块2、显示模块3、电源模块4、充电模块5、输出驱动模块6、无线模块7、通信接口8和按键模块9，单片机1的输入端分三路分别连接用于控制单片机1的按键模块9、用于检测的传感检测模块2和用于供电的电源模块4，单片机1的输出端分三路分别连接显示模块3、用于输出动力的输出驱动模块6和充电模块5，且无线模块7和通信接口8与单片机1进行数据交互相连，其中通信接口8还可以与远程上位机连接进行组网，进而实现远程监控。

具体的，无线模块7包括遥控器71，无线模块7与遥控器71频段相对应，方便通过遥控器71进行远程控制，遥控器71包括三个功能按键，分别为控制电机54正转的正按键，控制电机54反转的反按键，控制电机54停止的停按键，其中，遥控器71采用通用315MHz、433MHz频段的无线遥控器，配套相应的接收模块使用，进一步的，也可使用相应频段的自学习型遥控器，学习编码后，配对控制直流电机控制系统。

具体的，充电模块包括充电与电源接口51、电源适配器52、电池53和电机54，电机54通过充电与电源接口51与电池53的输入输出端相连，获取电池53的电能，电源适配器52通过充电与电源接口51与电池53的输入输出端相连，输送给电池53电能。

具体的，如图2所示，单片机1采用STC系列单片机，且单片机1包括第1脚到第20脚，其中，通信接口8与单片机1第11和第12脚相连接，显示模块3与单片机第17和第18脚相连接，并采用发光二极管结合显示设定参数、运行状态和电池电量状态，提高了显示的直观性，按键模块9与单片机第3和第4脚连接，无线模块7与单片机第13脚连接。

具体的，如图3所示，输出驱动模块6包括电阻R5、R6、R10、R11、R12、R17、R18、R36和R37，三极管V2和V3、二极管D3和D4、继电器K1和K2，电感L5以及接口J5，其中，电阻R17、R10的一端连接三极管V2的第2脚，电阻R17的另一端、三极管V2的第3脚连接电源地，电阻R5、R6的一端连接电源VCC，电阻R5、R10的另一端连接单片机的第16脚，二极管D3的阴极、继电器K1的第2、5脚连接电池正极，二极管D3的阳极、继电器K1的第6脚连接三极管V2的第1脚，继电器K1的第1、3脚连接电感L1的第1脚，继电器K1的第4脚连接电池负极，电阻R18、R11的一端连接三极管V3的第2脚，电阻R18的另一端、三极管V3的第3脚连接电源地，电阻R6、R11的另一端连接单片机的第15脚，二极管D4的阴极、继电器K2的第2、5脚连接电池正极，二极管D4的阳极、继电器K2的第6脚连接三极管V3的第1脚，继电器K2的第1、3脚连接电感L1的第3脚，继电器K2的第2脚连接电池正极，继电器K2的第4脚连接电阻R12、R37的一端，电阻R12的另一端、电容C29的一端连接单片机的第20脚，电阻R37的另一端、电容C29的另一端连接电源地，电容C32的一端连接电感L5的第2脚、J5的第1脚，电容C32的另一端经电阻R36连接电感L5的第4脚、连接J5的第2脚。

具体的，如图4所示，电源模块4包括电阻R4、R16、R29到R35、二极管Z2、保险丝F1、电感L3和L4、接口J4，集成块U2、以及电容C13到C17、C25、C36、C21、C26和C33，其中，电源正极经保险丝F1连接电容C25、C13、电阻R4的一端、二极管Z2的阴极、集成块U2的第2脚，电容C25、C13的另一端、二极管Z2的阳极连接电源地，电阻R4的另一端连接集成块U2的第4脚，电源正极连接电阻R34的一端，电源负极连接电阻R35、电容C17的一端，电阻R34、R35、电容C17的另一端连接单片机1第一脚，集成块U2的第7脚连接电阻R29、电容C14的一端，电容C36、电阻R16的一端、电阻R29的另一端连接集成块U2的第1脚，电容C14、C36、电阻R16的另一端、接集成块U2的第4脚连接电源地，电容C15、电感L4的一端、接集成块U2的第3脚，电容C1经电阻R30连接接集成块U2的第5脚；电感L4的另一端、电容C16、C21、C26、C34、电阻R32的一端连接电感L3的一端，电感L3的另一端连接VCC；电容C34、电阻R32的另一端连接电阻R31、R33的一端，电阻R31的另一端连接集成块U2的第8脚，电容C16、C21、C26、电阻R33的一端连接电源地。

具体的，如图5所示，充电模块5包括电阻R1、R2、R3、R7、R15、R17、R19到R28、三极管V1、二极管D1和D2、二极管Z1、电感L1和L2、电容C8、C9、C11和C12、C20、C22、C23、C24、C27、C28、C30、C31、C33、C35和C37、集成块U3、U4和U5以及接口J3，其中，接口J3的第2、3脚、二极管Z1的阳极、电阻R20、电容C8的一端连接电源地，接口J3的第1脚、二极管Z1的阴极、二极管D1的阳极连接电源正极，二极管D1的阴极、电阻R2、R19、电容C22、C28的一端连接集成块U3的第2脚，电阻R19、R20、电容C8的另一端连接单片机第19脚，电容C9的一端连接集成块U3的第8脚，电容C9、C22的另一端连接电源地，电阻R2的另一端、集成块U3的第7脚连接三极管V1的第1脚，电阻R1、R7的一端连接单片机第14脚，电阻R1的另一端连接VCC，三极管V1的第3脚、电阻R15的一端连接电源地，电阻R15、R7的另一端连接三极管V1的第2脚，集成块U3的第4脚、电容C30、C23、C27、电阻R21、R22的一端连接电源地，电阻R21的另一端经电容C27连接集成块U3的第6脚和电容C30的另一端，电容C33、电阻R3的一端、集成块U3的第5脚连接电阻R22的另一端，电阻R23、R24的一端、电容C23、C33、C37、电阻R3、电感L1的另一端连集成块U4的第3脚，电阻R23、R24的另一端、电感L2的一端连接集成块U4的第1脚，集成块U5的第5到第8脚、二极管D2的阳极连接电感L2的另一端，电容C12、C20、C24、电阻R27的一端连接二极管D2的阴极，电容C12、C20、C24的另一端、集成块U4的第6脚连接电源地，集成块U5的第1到第3脚连接电源地，集成块U5的第4脚通过电阻R28连接集成块U4的第5脚，电阻R27的另一端通过电阻R26连接集成块U4的第2脚，集成块U4的第2脚通过电阻R25连接电源地，集成块U4的第3脚通过电容C11连接电源地，集成块U4的第4脚通过电容C35连接电源地。

具体的，输出驱动模块6连接电机54，输出驱动模块6驱动电机54控制可折叠的自动化覆盖装置张开或者折叠。

对码：

先按一下遥控器71的设置键，使绿灯亮，按下正按键，对码成功后红灯亮，接着按下反按键对码成功后红绿灯同时亮，然后按下停按键对码成功后指示灯全灭，从而完成3个按键对码，进入正常运行状态。

运行：

开启装置电源，按遥控器71的正按键，向单片机1下达正转指令，单片机1控制电机54正转，电机54带动可折叠的自动化覆盖装置张开，使其将汽车进行遮挡，当到位时自动关闭电机54的电源，在张开过程中，如果需要将装置停止时，按下停按键，向单片机1下达停止指令，单片机1控制电机54立即停止立即，当需要收起覆盖装置时，按遥控器71的反按键，向单片机1下达反转指令，单片机1控制电机54反转，电机54带动可折叠的自动化覆盖装置遮挡收起，当没有带遥控器时，可以手动控动电机从正-停-反-停-正-停-循环切换，以折叠或张开覆盖装置，操作简单，工作效率高。

当装置电量充足时，没有灯亮，可以按上述操作进行运行装置，当装置电量较少时，装置红灯亮，提示使用者需要充电，此时，也可以按上述操作运行装置，装置严重缺电时，红绿灯交替亮灭，电机54进入停止状态，当装置在充电状态时，红灯闪，充满后绿灯常亮。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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