一种升降桌电路控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种升降桌电路控制系统，包括微控制器、电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机，所述微控制器分别连接电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机。本发明专利技术使用微控制器对数据进行读取、处理以及控制，通过读取编码器反馈回来的数值，进行PID算法控制电机的输出占空比，从而实现电机同步上升和下降，通过读取电机的电流值大小，判断出是否有电机以及是否过载等，可用通过安卓手机APP或者显示板进行高度显示或者按键输入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制系统，具体是一种升降桌电路控制系统。
技术介绍
在人类的发展过程中，从爬行进化为直立行走，而对全球家居的发展历史数据进行统计发现，坐具的专利技术是为了减轻人类在行走之后缓解所产生的疲劳，坐着办公也就随着流传了下来，而这种方式的弊端也渐渐的展现了出来，由于长时间的久坐桌子前办公，不仅仅不能够提高工作效率，反正会大大减少，人们便开始尝试使用的新的工作方式代替单一的坐在桌子面前办公，升降桌的诞生也由此而来，无论是长时间坐着办公还是站着办公，都对人体会产生一种疲劳，采用坐站交替的方式进行办公是当下一种流行的键盘办公方式，也只有坐站交替使用桌子，才是最健康的工作方式，也是最科学的工作方式。随着智能手机的普及，手机APP的发展也十分迅速，使用APP控制桌子的升降也是智能家居的一种全新交互方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种升降桌电路控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种升降桌电路控制系统，包括微控制器、电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机，所述微控制器分别连接电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机。作为本专利技术进一步的方案：所述微控制器采用STM32F101C6T6。作为本专利技术进一步的方案：所述微控制器首先采集编码器以及电流检测模块的数据，然后对编码器的数据进行分析，得到相应的脉冲数，然后通过PID算法对脉冲数进行处理，最后得到相应的PWM输出脉冲控制电机；对电流检测模块传递的电流数据进行分析，经过处理得到有无电机、过载以及遇阻功能判断。作为本专利技术进一步的方案：所述电机为直流有刷电机。作为本专利技术再进一步的方案：所述电流检测模块是在电机端对地加一个电阻，得到电阻端的电压，然后将这路信号通过运放放大，然后结合运发的放大倍数和电阻阻值计算出对应的电流，再对电流做出相应的判断，得到电机的工作状态。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术使用微控制器对数据进行读取、处理以及控制，通过读取编码器反馈回来的数值，进行PID算法控制电机的输出占空比，从而实现电机同步上升和下降，通过读取电机的电流值大小，判断出是否有电机以及是否过载等，可用通过安卓手机APP或者显示板进行高度显示或者按键输入。附图说明图1为升降桌电路控制系统的结构示意图；图2为升降桌电路控制系统中独立按键电路图；图3为升降桌电路控制系统中矩阵键盘电路图；图4为升降桌电路控制系统中电机驱动电路原理图；图5为升降桌电路控制系统中主程序流程框图；图6为升降桌电路控制系统中电机控制子流程图；图7为升降桌电路控制系统中PID算法控制子流程图；图8为升降桌电路控制系统中报警子程序流程图；图9为升降桌电路控制系统中ADC处理算法流程图；图10为升降桌电路控制系统中WIFI控制器程序。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～10，本专利技术实施例中，一种升降桌电路控制系统，包括微控制器、电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机，所述微控制器分别连接电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机；所述微控制器采用STM32F101C6T6；所述微控制器首先采集编码器以及电流检测模块的数据，然后对编码器的数据进行分析，得到相应的脉冲数，然后通过PID算法对脉冲数进行处理，最后得到相应的PWM输出脉冲控制电机；对电流检测模块传递的电流数据进行分析，经过处理得到有无电机、过载以及遇阻功能判断；所述电机为直流有刷电机；所述电流检测模块是在电机端对地加一个电阻，得到电阻端的电压，然后将这路信号通过运放放大，然后结合运发的放大倍数和电阻阻值计算出对应的电流，再对电流做出相应的判断，得到电机的工作状态。本专利技术的工作原理是：键盘以按键的形式来来设置控制功能或者是数据，是人机交互的一种最基本的途径之一。其实按键的本质就是一个开关量，在程序中通过判断引脚的状态从而得知按键是否被按下，本次产品共有7个按键，分别是向上运行、向下运行、设置键以及位置标定1234。而常见的按键电路无非就是2种，独立按键以及矩阵按键。其中独立按键相对较简单，所以经常用到开关量较少的场合，矩阵键盘则是用在如数字键输入等数据较多。功能相对较复杂的场合，生活中最常见的矩阵键盘就是电脑的键盘。独立按键是将按键直接和IO口相连，然后另一端连接到地，将IO口配置为上拉模式或者是在外部加一个上拉电阻，这样的话，在按键没有按下的时候,该IO口就是高电平，如果将按键按下的话就是低电平，这样的话就实现了检测按键是否被按键，然后通过程序处理，对按键进行消抖处理便可以实现按键的检测，具体如图2所示。以4*4的矩阵键盘为例，其一共需要8个IO口，构成一个16个按键的键盘，相对独立按键节约了8个IO口，其中8个IO口可以分为4个行线和4个列线，在行线和列线的每个交叉点上放置一个按键，这样就构成一个4*4的矩阵键盘，具体如图3所示。其工作原理是首先将行线其中的一位拉高，这样的话，如果对应的列线4个按键没有按下的话，其应该都为高电平，如果有按键被按下的话，那么对应的那一位IO口则应该为低电平，这样反复4次，则可以检测16个按键到底有没有被按下。按键可以和IO口直接相连接，也可以通过按键读取芯片，如ZLG7289、TM1638等，通过IIC通信协议进行通信，占用IO口较少，并且也比较方便，减少CPU的使用资源，该类芯片大多都是可以接矩阵键盘，完全可以满足项目需求，当有按键按下的时候，芯片会将其内部寄存器相应位置改变，通过IIC总线读取对应寄存器的值便可以得到按键的状态，然后做出相应的处理。使用TM1638作为显示模块的数码管刷新芯片和按键扫描芯片，微控制器通过IIC协议与TM1638通信，微控制器发送数据到TM1638，TM1638就会将数据显示在数码管上面，当有按键按下的时候，TM1638会发送数据大到微控制器，微控制器得到数据在做出相应处理。这样做不仅仅使用2个IO口实现了控制3个数码管和7个按键，并且也大大节约了微控制器刷新数码管和读取按键值的时间。本专利技术还同WIFI模块与安卓APP通信。由于电机是24V直流电机，而我们的产品是用在家庭或者办公场所，所以需要一个电源将市电变为24V电，由于需要通过PWM调速，所以需要将电压提高一些，这样才能保证电机工作在最高性能，而我们主控板的供电电压是5V和3.3V，所以同时电源也需要转变为5V和3.3V，同时由于电机的电流较大，每个电机工作电流可以达到近3A，固也需要大功率、高效率的电源。常见的开关电源转换有半桥和全桥，其中半桥的功率没有全桥大，但是其效率要比全桥高，且成本也较低，固本次设计使用半桥拓扑结构。本设计选用基本型芯片STM32F101C6T6作为微处理器。通过一个P沟道的MOS管与两个继电器实现PWM脉宽调制电路，由ULN2003L型达林顿管对电机实现驱动能力，通过使用TM1638芯片与七个按键和三位数码管构成一个人机交互电路，通过运算放大电路对电流实施检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升降桌电路控制系统，包括微控制器、电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机，其特征在于，所述微控制器分别连接电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机。

【技术特征摘要】
1.一种升降桌电路控制系统，包括微控制器、电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机，其特征在于，所述微控制器分别连接电源、编码器、按键、显示模块、电流检测模块和电机。2.根据权利要求1所述的升降桌电路控制系统，其特征在于，所述微控制器采用STM32F101C6T6。3.根据权利要求1所述的升降桌电路控制系统，其特征在于，所述微控制器首先采集编码器以及电流检测模块的数据，然后对编码器的数据进行分析，得到相应的脉冲数，然后通过PID算法对脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：方世勇，
申请(专利权)人：上海锐士智能家居有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31