一种PWM信号和模拟电压信号电机驱动方法及装置

本发明涉及电机驱动，尤其涉及一种pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法及装置。

背景技术：

1、随着现代技术的发展应用，电动机也被广泛应用于很多工业控制领域中，而电机的调速方式影响着电机的使用领域，能通过电机驱动器进行电机调速的方式主要是变频调速和变电压调速；变频调速主要是通过输入的pwm信号的频率来对电机速度进行调节；变电压调速是通过外部电压值来对电机速度进行调节。

2、仅支持某一种调速会限制电机驱动器的使用场合，在不确定使用场合所用调速方式时，能够自动识别pwm信号和模拟电压信号，将大大提高电机驱动器的使用场景。

3、同时单一调速方式无法预防外部信号源损坏，在没有可替换信号源时进行调速；而自动识别pwm信号和模拟电压信号，则可以在直流电压源损坏的情况下，使用pwm信号函数发生器进行调速；或在函数发生器损坏情况下，用模拟电压源进行调速。

4、另外，现有的驱动器上同时有变频调速和变电压调速，需要两个信号输入口和一个地，容易出现接错端子问题和端口浪费问题。

技术实现思路

1、针对现有方法的不足，本发明解决现有不同控制信号接入单片机时容易出现误操作导致单片机故障问题，以及不同控制信号时电路兼容性差的问题。

2、本发明所采用的技术方案是：一种pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法包括以下步骤：

3、步骤一、获取输入控制信号；

4、作为本发明的一种优选实施方式，控制信号为pwm信号或电压信号。

5、步骤二、计算控制信号在定时器定时时间内脉冲个数；

6、作为本发明的一种优选实施方式，脉冲个数的计算公式为：

7、

8、其中，n为定时器定时时间内脉冲个数，t为定时器定时时间，fpwm为pwm信号最低频率。

9、步骤三、定时器定时时间内脉冲个数大于pwm信号最小脉冲个数时，控制器采用pwm信号驱动电机，否则控制器采用电压信号驱动电机。

10、作为本发明的一种优选实施方式，pwm信号和模拟电压信号电机驱动装置，包括：函数信号发生器、直流电压源、选通识别电路和控制器，函数信号发生器和直流电压源均与选通识别电路的输入端连接，选通识别电路的tim引脚和adc引脚分别与控制器的tim引脚和adc引脚连接；

11、控制器用于计算定时器定时时间内脉冲个数，从而识别输入控制信号；

12、选通识别电路同时接入函数信号发生器和直流电压源产生的控制信号，用于产生脉冲个数的控制信号和用于电机驱动信号。

13、作为本发明的一种优选实施方式，控制器包括单片机、mcu控制器。

14、作为本发明的一种优选实施方式，选通识别电路包括：运放放大器u1、二极管d1-d4、电阻r1、r2和电容c1，r1分别与u1的引脚3和r2的一端连接，r2的另一端与u1的引脚4连接，u1的引脚1和引脚2分别与c1的一端、d2的正极和d1的负极连接，u1的引脚6和引脚7分别与d3的正极和d4的负极连接。

15、作为本发明的一种优选实施方式，控制器包括单片机、mcu控制器。

16、作为本发明的一种优选实施方式，函数信号发生器的高电平为5v，低电平为0v，占空比为50％，频率为100～3000hz。

17、作为本发明的一种优选实施方式，直流电压源调节范围设置为0～5v。

18、作为本发明的一种优选实施方式，pwm信号和模拟电压信号电机驱动系统，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令以实现pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法。

19、作为本发明的一种优选实施方式，存储有计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码在由处理器执行时实现pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法。

20、本发明的有益效果：

21、1、本发明将不同的控制信号接入相同的引脚，通过计算控制信号的脉冲个数，根据脉冲个数识别输入控制信号的类型，避免控制信号引脚接入错误导致损坏单片机的问题；

22、2、设计选通识别电路，同时支持两种不同控制信号，使电机驱动控制兼容性更强，兼顾两种使用场景。

技术特征：

1.一种pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法，其特征在于，脉冲个数的计算公式为：

3.根据权利要求1所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法，其特征在于，控制信号为pwm信号或电压信号。

4.pwm信号和模拟电压信号电机驱动装置，其特征在于，包括：函数信号发生器、直流电压源、选通识别电路和控制器，函数信号发生器和直流电压源均与选通识别电路的输入端连接，选通识别电路的tim引脚和adc引脚分别与控制器的tim引脚和adc引脚连接；

5.根据权利要求4所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动装置，其特征在于，选通识别电路包括：运放放大器u1、二极管d1至d4、电阻r1、r2和电容c1，电阻r1分别与运放放大器u1的引脚3和电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与运放放大器u1的引脚4连接，运放放大器u1的引脚1和引脚2分别与电容c1的一端、二极管d2的正极和二极管d1的负极连接，运放放大器u1的引脚6和引脚7分别与二极管d3的正极和二极管d4的负极连接。

6.根据权利要求4所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动装置，其特征在于，控制器包括单片机、mcu控制器。

7.根据权利要求4所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动装置，其特征在于，函数信号发生器的高电平为5v，低电平为0v，占空比为50％，频率为100～3000hz。

8.根据权利要求4所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动装置，其特征在于，直流电压源调节范围设置为0～5v。

9.pwm信号和模拟电压信号电机驱动系统，其特征在于，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令以实现如权利要求1-3任一项所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法。

10.存储有计算机程序代码的计算机可读介质，其特征在于，计算机程序代码在由处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的pwm信号和模拟电压信号电机驱动方法。

技术总结本发明涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种PWM信号和模拟电压信号电机驱动方法及装置，包括获取输入控制信号；计算控制信号在定时器定时时间内脉冲个数；定时器定时时间内脉冲个数大于PWM信号最小脉冲个数时，控制器采用PWM信号驱动电机，否则控制器采用电压信号驱动电机。本发明解决现有不同控制信号源接入单片机时容易出现误操作导致单片机故障问题，以及不同控制信号源的兼容性差的问题。技术研发人员：孔衍磊,毛国勇,强浩受保护的技术使用者：常州大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25