一种改进的游戏设备力反馈装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电子技术领域，具体地说是一种改进的游戏设备力反馈装置。游戏设备力反馈装置包括上位机、驱动板、直流电机和电子编码器，上位机与驱动板的USB接口连接，驱动板的电机驱动接口与直流电机连接，驱动板的编码器接口与电子编码器连接，直流电机与电子编码器同轴连接。本实用新型专利技术同现有技术相比，采用直流电机、电子编码器和驱动板的结构，使驱动板接收上位机的信息并通过脉冲宽度调制PWM波形控制直流电机转动，驱动板接收电子编码器生成的坐标值并进行定位，从而使力反馈装置控制简单、定位准确、成本低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，具体地说是一种改进的游戏设备力反馈装置。
技术介绍
目前，现有的力反馈大多通过交流伺服电机或者机械原理来实现的。交流伺服电机缺点是成本高，控制比较复杂，驱动器参数需要现场PID参数设定，需要更多连线；机械式力反馈缺点是成本太高，制造工艺复杂。因此，设计一种控制简单且定位准确的改进的游戏设备力反馈装置是至关重要的。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种控制简单且定位准确的改进的游戏设备力反馈装置。为了达到上述目的，本技术设计了一种改进的游戏设备力反馈装置，包括上位机，其特征在于游戏设备力反馈装置包括上位机、驱动板、直流电机和电子编码器，上位机与驱动板的USB接口连接，驱动板的电机驱动接口与直流电机连接，驱动板的编码器接口与电子编码器连接，直流电机与电子编码器同轴连接；所述的驱动板分为控制部分和驱动部分，控制部分与驱动部分之间设有光耦一和光耦二，所述的控制部分包括5V电源接口、控制芯片STM32F102和USB接口，5V电源接口与控制芯片STM32F102的电源端连接，控制芯片STM32F102与USB接口连接，控制芯片STM32F102的输入端与光耦一的输出端连接，控制芯片STM32F102的输出端与光耦二的输入端连接；所述的驱动部分包括5V电源接口、48V电源接口、编码器接口、驱动芯片、驱动桥和电机驱动接口，5V电源接口分别与编码器接口以及驱动芯片的电源端连接，48V电源接口与驱动桥的电源端连接，编码器接口的输出端与光I禹一的输入端连接，光I禹二的输出端与驱动芯片的输入端连接，驱动芯片的输出端与驱动桥的输入端连接，驱动桥的输出端与电机驱动接口的输入端连接。所述的驱动板与所述的直流电机之间分别采用脉冲宽度调制PWM_A线路以及脉冲宽度调制PWM_B线路连接。本技术同现有技术相比，采用直流电机、电子编码器和驱动板的结构，使驱动板接收上位机的信息并通过脉冲宽度调制PWM波形控制直流电机转动，驱动板接收电子编码器生成的坐标值并进行定位，从而使力反馈装置控制简单、定位准确、成本低。附图说明图I为本技术的结构示意图。图2为本技术驱动板的结构示意图。图3为本技术的工作流程图。图4为本技术电子编码器的工作流程图。具体实施方式现结合附图对本技术做进一步描述。参见图1，本技术设计了一种改进的游戏设备力反馈装置，包括上位机。游戏设备力反馈装置包括上位机、驱动板、直流电机和电子编码器，上位机与驱动板的USB接口连接，驱动板的电机驱动接口与直流电机连接，驱动板的编码器接口与电子编码器连接，直流电机与电子编码器同轴连接。其中，上位机为个人电脑或工业主机。直流电机的轴与游戏设备方向盘的轴之间采用皮带连接。本技术采用直流电机是因为直流电机成本低，响应速度快，噪声小且功率大，配合电子编码器能够实现准确定位。参见图2，驱动板分为控制部分和驱动部分。由于直流电机转动会产生电动势，尤其当有人用手拨动方向盘使直流电机逆向转动时，电动势更大，电动势会影响控制芯片STM32F102，并对电子编码器产生很大干扰，造成电子编码器产生漏码情况，从而导致定位就不准确。所以，本技术在驱动板控制部分和驱动部分之间设了光耦一和光耦二，使直流电机产生的电动势无法干扰到驱动板控制部分。控制部分包括5V电源接口、控制芯片STM32F102和USB接口，5V电源接口与控制芯片STM32F102的电源端连接，控制芯片STM32F102与USB接口连接，控制芯片STM32F102的输入端与光耦一的输出端连接，控制芯片STM32F102的输出端与光耦二的输入端连接；驱动部分包括5V电源接口、48V电源接口、编码器接口、驱动芯片、驱动桥和电机驱动接口，5V电源接口分别与编码器接口以及驱动芯片的电源端连接，48V电源接口与驱动桥的电源端连接，编码器接口的输出端与光耦一的输入端连接，光耦二的输出端与驱动芯片的输入端连接，驱动芯片的输出端与驱动桥的输入端连接，驱动桥的输出端与电机驱动接口的输入端连接。参见图2，驱动板与直流电机之间分别采用脉冲宽度调制PWM_A线路以及脉冲宽度调制PWM_B线路连接；如果脉冲宽度调制PWM_A线路为低电平输出、脉冲宽度调制PWM_B线路为正常脉冲宽度调制输出，则直流电机正转；如果脉冲宽度调制PWM_A线路为正常脉冲宽度调制输出、脉冲宽度调制PWM_B线路为低电平输出，则直流电机反转。参见图3，游戏设备力反馈装置依次完成如下步骤步骤1，系统初始化；步骤2，控制芯片STM32F102确定直流电机极点坐标并控制直流电机回到中间位置；步骤3，上位机将动作命令发送给驱动板的控制芯片STM32F102 ;步骤4，控制芯片STM32F102判断是否有动作要求，如果有动作要求，则继续进行步骤5，如果没有动作要求，则继续进行步骤7 ;步骤5，电子编码器生成的坐标值通过驱动板发送给上位机；步骤6，上位机将命令发送给驱动板的控制芯片STM32F102，控制芯片STM32F102将0-5V的控制信号发送给驱动芯片，由 驱动芯片将0-5V的控制信号放大至0-48V的驱动信号，0-48V的驱动信号驱动直流电机运动；步骤7，控制芯片STM32F102将含有电机力反馈等级和位置信息的参数发往上位机。参见图4，电子编码器采用ABZ三相位的1000脉冲的增量式正交编码器，该电子编码器不会限制直流电机的转动范围，信号抗干扰能力强，能够实时对直流电机进行定位。电子编码器在生成的坐标值时依次完成如下步骤步骤1，电子编码器初始化；步骤2，直流电机顺时针转动至右极点，电子编码器确定最小码值Pmin，最小码值Pmin对应坐标为100 ；步骤3,直流电机逆时针转动至左极点，电子编码器确定最大值Pmax,最大码值Pmax对应坐标为1000 ;步骤4，直流电机转到任意位置，电子编码器得到码值P ;步骤5，通过计算公式A= (1 000-100) *P/ (Pmax-Pmin)换算出码值P所对应的坐标值A ;步骤6，将坐标值A通过编码器接口传输给驱动板，驱动板将接收到的坐标值A通过USB接口发送给上位机，完成后返回步骤4继续进行。权利要求1.一种改进的游戏设备力反馈装置，包括上位机，其特征在于游戏设备力反馈装置包括上位机、驱动板、直流电机和电子编码器，上位机与驱动板的USB接口连接，驱动板的电机驱动接口与直流电机连接，驱动板的编码器接口与电子编码器连接，直流电机与电子编码器同轴连接；所述的驱动板分为控制部分和驱动部分，控制部分与驱动部分之间设有光耦一和光耦二，所述的控制部分包括5V电源接口、控制芯片STM32F102和USB接口，5V电源接口与控制芯片STM32F102的电源端连接，控制芯片STM32F102与USB接口连接，控制芯片STM32F102的输入端与光耦一的输出端连接，控制芯片STM32F102的输出端与光耦二的输入端连接；所述的驱动部分包括5V电源接口、48V电源接口、编码器接口、驱动芯片、驱动桥和电机驱动接口，5V电源接口分别与编码器接口以及驱动芯片的电源端连接，48V电源接口与驱动桥的电源端连接，编码器接口的输出端与光耦一的输入端连接，光耦二的输出端与驱动芯片的输入端连接，驱动芯片的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的游戏设备力反馈装置，包括上位机，其特征在于：游戏设备力反馈装置包括上位机、驱动板、直流电机和电子编码器，上位机与驱动板的USB接口连接，驱动板的电机驱动接口与直流电机连接，驱动板的编码器接口与电子编码器连接，直流电机与电子编码器同轴连接；所述的驱动板分为控制部分和驱动部分，控制部分与驱动部分之间设有光耦一和光耦二，所述的控制部分包括5V电源接口、控制芯片STM32F102和USB接口，5V电源接口与控制芯片STM32F102的电源端连接，控制芯片STM32F102与USB接口连接，控制芯片STM32F102的输入端与光耦一的输出端连接，控制芯片STM32F102的输出端与光耦二的输入端连接；所述的驱动部分包括5V电源接口、48V电源接口、编码器接口、驱动芯片、驱动桥和电机驱动接口，5V电源接口分别与编码器接口以及驱动芯片的电源端连接，48V电源接口与驱动桥的电源端连接，编码器接口的输出端与光耦一的输入端连接，光耦二的输出端与驱动芯片的输入端连接，驱动芯片的输出端与驱动桥的输入端连接，驱动桥的输出端与电机驱动接口的输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申东，倪剑，蒋惟堃，何可，李勉，谢庆，欧阳健，张鹏，丁熊，
申请(专利权)人：上海久娱网络科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：