摆门机芯控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种摆门机芯控制器，包括：主控芯片，其为DSP控制芯片；所述主控芯片上设有永磁同步电机驱动接口连接永磁同步电机来带动门翼机构转动；所述主控芯片上还设有外设功能接口，所述外设功能接口包括连接上位机控制模块的上位机通信接口、连接刹车模块的刹车接口、连接断电回位模块的断电回位接口。本实用新型专利技术能够同时控制电机运行和其他外设功能的实现，无需额外增加控制板。无需额外增加控制板。无需额外增加控制板。

【技术实现步骤摘要】
摆门机芯控制器


[0001]本技术涉及一种通道闸机控制系统领域。更具体地说，本技术涉及一种摆门机芯控制器。

技术介绍

[0002]通道闸机作为一种重要的通道管控终端，已经越来越多的在各种场景中应用，如高铁、地铁、写字楼、工厂园区等。摆闸因为具有安全可靠，结构简单等优点成为闸机发展的一个重要方向，而摆门机芯作为闸机的最终动作执行机构，必须保证安全、稳定。现有摆闸机芯控制器只能控制电机的运行，而机芯其他外设功能需要额外增加控制板来控制，不但不利于系统的稳定性，也额外增加了成本。

技术实现思路

[0003]本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本技术还有一个目的是提供一种摆门机芯控制器，其能够同时控制电机运行和其他外设功能的实现，提高了摆门机芯控制器系统的稳定性，同时降低成本。
[0005]为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种摆门机芯控制器，包括：
[0006]主控芯片，其为DSP控制芯片；所述主控芯片上设有永磁同步电机驱动接口连接永磁同步电机来带动门翼机构转动；所述主控芯片上还设有外设功能接口，所述外设功能接口包括连接上位机控制模块的上位机通信接口、连接刹车模块的刹车接口、连接断电回位模块的断电回位接口。
[0007]优选的是，所述外设功能接口还包括连接数码显示模块的数码显示接口、连接电源的电源接口。
[0008]优选的是，所述主控芯片上还设有连接拨码开关的芯片插座。
[0009]优选的是，所述上位机通信接口包括RS232接口、数字I/O接口、CAN总线接口。
[0010]优选的是，所述刹车模块包括牙嵌式离合器，连接至刹车接口上。
[0011]优选的是，所述断电回位模块包括吸盘式磁铁，连接至断电回位接口。
[0012]优选的是，所述永磁同步电机驱动接口包含UVW三相驱动电路接口，用来连接永磁同步电机的三相动力线；以及编码器信号处理电路接口、用来连接永磁同步电机的电机增量编码器信号输出线。
[0013]本技术至少包括以下有益效果：本技术提供的摆门机芯控制器无需额外增加控制器，即可同时控制电机的运行和其他外设功能的实现，表现为：本技术提供的摆门机芯控制器可以实现双向开关门、急停、消防开门、闯闸刹车和双向数据通信等功能，降低了系统成本，并且高了系统的稳定性。
[0014]本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0015]图1为本技术一个技术方案中所述摆门机芯控制器的原理图；
[0016]图2为本技术另一个技术方案中摆门机芯控制开门动作的流程图；
[0017]图3为本技术另一个技术方案中电机编码器信号处理电路框图；
[0018]图4为本技术另一个技术方案中电机电流采集电路框图；
[0019]图5为本技术另一个技术方案中所述摆门机芯的结构示意图；
[0020]图6为本技术另一个技术方案中所述CAN总线接口电路框图；
[0021]图7为本技术另一个技术方案中所述数字I/O接口电路框图；
[0022]图8为本技术另一个技术方案中所述刹车模块和断电回位模块的电路框图；
[0023]图9为本技术另一个技术方案中所述电机编码器中的一路信号处理电路框图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0025]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0026]如图1所示，本技术提供一种一种摆门机芯控制器，包括：
[0027]主控芯片1，其为DSP控制芯片，具体型号为TMS320F28335；所述主控芯片1上设有永磁同步电机驱动接口2连接永磁同步电机3来带动门翼机构4转动；所述主控芯片1上还设有外设功能接口，所述外设功能接口包括连接上位机控制模块的上位机通信接口5、连接刹车模块的刹车接口7、连接断电回位模块的断电回位接口6。
[0028]在上述技术方案中，如图2，在门翼机构处于关门状态下，上位控制模块向机芯控制器发送个“开门信号”，该信号到达机芯控制器后先转换成DSP处理器能识别的TTL电平信号，然后改TTL信号被DSP处理器接收，在DSP内部通过程序识别计算，产生电机的控制信号。电机控制信号通过永磁同步电机驱动接口电路控制永磁同步电机。永磁同步电机驱动接口电路包括电机功率驱动电路、电机编码器信号处理电路和电流采集电路，电机功率驱动电路产生驱动电机转动的U、V、W三相动力电源，编码器处理电路负责处理电机增量编码器信号，电流采集电路实时采集电机UVW三相的驱动电流，并且将处理后的信号反馈给DSP处理器，参与电机运动控制的计算，形成一个电机运行状态的闭环控制。其中，编码器信号处理电路框图和三相电流采集电路框图如3和图4。如图3，电机编码器为ABZ增量编码器，A、B为2路方波信号，Z为零位脉冲信号，为了加强抗干扰性能，信号采用了差分传输方式。差分信号首先经过差分转单端芯片电路转换为单端信号，然后经过光耦隔离，提高抗干扰性能，最后信号进入DSP芯片处理在图4中，R9为电流采样电阻，U2A为运算放大器，本电路功能是采集R9电阻两端的信号，然后经过滤波电路抑制干扰，再将信号反向放大一个倍数，然后信号由DSP进行采集和处理。另外，电路还可以保证无论流入R9的电流方向正反，运放正负输入端电势差一直为正。滤波电路由R3、R4、C2、C3、C4组成。永磁同步电机带动门翼完成开门动作，根据编码器的反馈进行精确的位置控制。同理，如果门翼机构在开门状态下，上位机模块发送“关门信号”，门翼机构会在控制器的控制下完成关门动作。如果关门状态下，控制器没有
收到上位机控制机构的“开门信号”，而强行“闯闸”通过时，控制器会通过编码器反馈的信号检测出这种行为，此时，本控制器会通过刹车驱动电路控制刹车动作，从而使得门翼机构锁止，以达到阻止“闯闸”。
[0029]如图5，本技术所提供的摆门机芯控制器应用在摆门机芯上，其中一种摆门机芯的结构图如图5所示。在图5中，11为断电回位模块、12为门翼机构、13为刹车模块、14为永磁同步电机驱动模块。其中门翼类型包括亚克力门翼、钢管门翼、钢化玻璃门翼。断电回位模块的主要作用是机芯在断电后能够使得门翼打开，其原理是：当机芯上电后，机芯控制电机推动门翼和回位机构从0度开门位置运行180度，这个过程中不断加大机构内部回位弹簧的扭力，到180度位置后机芯控制回位机构磁铁吸合，从而将回位弹簧与门轴断开，使得门翼可以自由运动。当机芯断电后，回位机构磁铁失电断开，回位弹簧与门轴连接，门翼在回位弹簧的扭力带动下回到0度开门位置。
[0030]刹车模块的工作过程为：当门翼处于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.摆门机芯控制器，其特征在于，包括：主控芯片，其为DSP控制芯片；所述主控芯片上设有永磁同步电机驱动接口连接永磁同步电机来带动门翼机构转动，所述永磁同步电机驱动接口包含UVW三相驱动电路接口，用来连接永磁同步电机的三相动力线；以及编码器信号处理电路接口、用来连接永磁同步电机的电机增量编码器信号输出线，电机编码器只需使用一个ABZ增量编码器即可，无需霍尔换向信号；所述主控芯片上还设有外设功能接口，所述外设功能接口包括连接上位机控制模块的上位机通信接口、连接刹车模块的刹车接口、连接断电回位模块的断电回位接口。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生，杨喜昕，
申请(专利权)人：北京卓因达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：