[发明专利]一种总线式直流电机及其控制方法

说明书

本发明涉及一种总线式直流电机及其控制方法，包括用于供电的电源模块，所述电源模块连接有主控模块、编码器模块、电机驱动模块，所述主控模块与所述电机驱动模块连接用于控制电机，所述主控模块与所述编码器模块连接用于测量速度和位置，所述主控模块连接有电压检测模块进行电压检测，所述主控模块连接有LED模块用于显示各种灯效，所述主控模块连接有总线接口用于输入和传输电源和信号，直流电机的控制模块被直接安装于电机后部，通过电机外壳对驱动芯片散热。本发明提出的总线直流电机控制简单，只需要发送串口指令便可对多达253台设备进行控制，可通过三线级联串接，接线简单，可随意切换舵机模式和速度模式，应用广泛。

技术领域

本发明涉及直流电机控制领域，具体的说是一种总线式直流电机及其控制方法。

背景技术

直流电机在工业生产和生活中应用广泛，特别是直流减速电机，通过不同的减速比，能够任意搭配直流电机的输出扭矩和速度，而大部分的直流减速电机是通过外接驱动器进行驱动，而带有编码器的电机接线更为复杂，并且所有的电机数据采集和驱动输出由外接的驱动模块处理，单个模块可能处理能力不足，多个模块又体积庞大，接线复杂，存在线路接触不良，电机参数信息采集困难等问题。

大连光洋科技工程有限公司的于德海等人申请的《总线式智能电机》，公开号为CN101150272，公开日为20080326，提出了一种总线式智能电机，包括集成为一体的电机、伺服驱动器、编码器以及散热器，通过FPGA片上集成系统与以太网总线控制电机，虽然能够很好的解决电机的一体化与总线智能控制问题，但成本过高，系统复杂，不适合应用在小型减速电机上。

东方电气集团东风电机有限公司的周定祥等人申请的《一种基于CAN总线的电机控制器参数修改系统及方法》，公开号为CN102662397A，公开日为20120912，公开了一种利用CAN总线修改和读取电机控制器参数的方法，但并未提及电机控制器与电机的集成化安装，未提及电机运行过程中的指令发送与接收以及电机的级联控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出了一种总线式直流电机及其控制方法，利用串口单总线传输数据信息，将电机驱动模块和电机控制模块集成安装到直流电机后部，能够通过总线级联控制电机的转速和位置。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种总线式直流电机，包括用于供电的电源模块，所述电源模块连接有主控模块、编码器模块、电机驱动模块，所述主控模块与所述电机驱动模块连接用于控制电机，所述主控模块与所述编码器模块连接用于测量速度和位置，所述主控模块连接有电压检测模块进行电压检测，所述主控模块连接有LED模块用于显示各种灯效，所述主控模块连接有总线接口用于输入和传输电源和信号。

所述主控模块采用型号为STM8S003的主控芯片，所述主控芯片的19脚被配置为半双工单总线模式，所述主控芯片的19脚连接有第三电阻，所述第三电阻远离所述主控芯片的一端连接有第一接口的1脚，所述第一接口的2脚连接有主电源VM，所述第一接口的3脚接地，所述第一接口的1脚、2脚、3脚对应连接有第二接口的1脚、2脚、3脚。

所述编码器模块包括第一霍尔和第二霍尔，所述第一霍尔的3脚连接有第二电阻后接数字电源VCC，所述第一霍尔的3脚还连接于所述主控芯片的14脚，所述第二霍尔的3脚连接于所述主控芯片的13脚。

所述主控模块与所述电机驱动模块相连提供驱动信号，所述电机驱动模块连接有直流电机的两极，所述电机驱动模块根据不同的电机功率选择不同的驱动芯片。

所有电路模块放置在同一块PCB中，所述PCB是带有中心孔的圆形PCB，所述PCB的外径与电机外径相同，安装有所述电机驱动模块的一面与电机底部贴合，所述编码器模块的两个霍尔传感器正面呈90度夹角垂直于PCB安装，电机的后出轴套有圆形编码磁铁，所述霍尔传感器的一面紧挨所述圆形编码磁铁的外表面。