一种高稳定性的多路驱动电机控制接口的制作方法

1.本发明属于电机控制技术领域，特别是涉及一种高稳定性的多路驱动电机控制接口。


背景技术：

2.随着新能源技术的发展，电机相关技术也在迅猛发展。电机的控制方式也在呈现多元化增长，现在电机的控制技术也逐步向着智能化发展。普通的电机驱动接口已经无法满足精准驱动电机的需求。
3.公开号cn101814878b公开了一种集成多种输入信号接口电路的直流无刷电机控制器及其控制方法，其公开了电机控制器包括用户控制系统、直流无刷电机控制器和直流无刷电机，用户控制系统、直流无刷电机控制器和直流无刷电机依次连接在一起，直流无刷电机控制器包括输入接口电路、微处理器单元和智能功率模块ipm，用户控制系统的控制信号通过输入接口电路输入到微处理器单元，微处理器单元的输出信号通过智能功率模块ipm输入到直流无刷电机并驱动控制直流无刷电机运行。
4.但是并没有提及到设置cpu向电机控制模块内的寄存器写入数据用于生成驱动电机的pwm波形，提高了用户对电机控制的灵活度；电机控制模块会监控故障检测引脚以避免故障产生。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，通过设置cpu向电机控制模块内的寄存器写入数据用于生成驱动电机的pwm波形，提高了用户对电机控制的灵活度；电机控制模块会监控故障检测引脚以避免故障产生，并且通过adc模块用于采集电机相关信息，便于更加精准的控制电机运转，避免电机运转中出现的故障。
6.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明为一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，包括电机控制模块；所述电机控制模块分别与adc模块和电机连接；所述电机控制模块还通过总线与cpu连接；所述adc模块采集电机运行数据并传输至cpu；所述cpu通过总线将数据写入电机控制模块中的特殊功能寄存器；所述电机控制模块包括中断控制逻辑控制器、波形输出逻辑控制器和故障检测逻辑控制器；所述波形输出逻辑控制器根据特殊功能寄存器内写入的数据进行计算并输出pwm波形信号；所述中断控制逻辑控制器对波形输出逻辑控制器输出的波形信号进行判定，当触发事件后中断控制逻辑控制器输出对应的信号至adc模块；所述故障检测逻辑控制器接收故障检测脚fltpin的故障信号，当接收故障信号后控制波形输出逻辑控制器停止pwm波形信号输出。
8.进一步地，所述波形输出逻辑控制器以输入的系统时钟作为计数时钟来进行计数，用当前的计数与用户配置的占空比寄存器进行比较从而输出对应占空比的波形，再通过前后死区时间延时从而输出带有死区的pwm波形，从而输出到电机上，对电机进行控制。
9.进一步地，所述波形输出逻辑控制器的计数模式分别为向上计数模式、中心计数模式、单次计数模式；所述波形输出逻辑控制器根据寄存器配置数据输出三组以下以及六路以下的电机驱动波形信号。
10.进一步地，所述系统时钟信号通过预分配计数逻辑控制器进行处理后传输至pwm计数器进行处理；所述pwm计制器将信号分为若干路进行输出，其中一路进行周期比较后传输至后分频计数器进行处理，另一路分别输出至占空比比较器和pwm波形生成器进行处理后通过至死区、极性控制逻辑控制器传输至输出控制逻辑控制器。
11.进一步地，所述后分频计数器将接收的信号进行处理后输出至中断控制器和adc触发器；所述中断控制器和adc触发器还接收pwm波形生成器的信号；所述中断控制器用于输出中断信号pwmint；所述adc触发器输出adc触发信号adctri。
12.进一步地，所述后分频计数器接收周期匹配中断信号和归零匹配中断信号后输出信号通过中断控制器输出中断信号至adc模块。
13.本发明具有以下有益效果：
14.本发明通过设置过cpu向电机控制模块内的寄存器写入数据用于生成驱动电机的pwm波形，提高了用户对电机控制的灵活度；电机控制模块会监控故障检测引脚以避免故障产生，并且通过adc模块用于采集电机相关信息，便于更加精准的控制电机运转，避免电机运转中出现的故障。
15.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为一种高稳定性的多路驱动电机控制接口的系统框图；
18.图2为一种高稳定性的多路驱动电机控制接口的逻辑框图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1所示，本发明为一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，包括电机控制模块；电机控制模块分别与adc模块和电机连接；电机控制模块还通过总线与cpu连接；adc模块采集电机运行数据并传输至cpu；
21.cpu通过总线将数据写入电机控制模块中的特殊功能寄存器；内部的特殊功能寄存器必须通过特定时序来进行写入，无法直接写入数据来改变寄存器中的数据，极大增加了电机驱动的稳定性能。特别的一些带有buffer的特殊功能寄存器计数寄存器写入也无法直接改变pwm波形的输出，必须等待当前计数周期产生周期匹配中断或归零匹配中断发生
才可加载进去，当然事件的选择也是可以通过对应寄存器配置的。
22.电机控制模块包括中断控制逻辑控制器、波形输出逻辑控制器和故障检测逻辑控制器；波形输出逻辑控制器根据特殊功能寄存器内写入的数据进行计算并输出pwm波形信号；波形输出逻辑控制器的计数模式分别为向上计数模式、中心计数模式、单次计数模式；波形输出逻辑控制器根据寄存器配置数据输出三组以下以及六路以下的电机驱动波形信号；中断控制逻辑控制器对波形输出逻辑控制器输出的波形信号进行判定，当触发事件后中断控制逻辑控制器输出对应的信号至adc模块；中断控制逻辑控制器在波形计数上支持周期匹配中断和归零匹配中断，还在每个波形输出上都支持边沿触发中断。与adc模块直接连接，可更好的读取当前电机运转信息，从而提高电机运转的准确性。
23.故障检测逻辑控制器接收故障检测脚fltpin的故障信号，当接收故障信号后控制波形输出逻辑控制器停止pwm波形信号输出；故障检测逻辑控制器包括多种触发电平、滤波时间和检测模式，用户可根据具体需求进而配置相应的寄存器，这极大提高了电机驱动的安全性。
24.如图2所示，波形输出逻辑控制器以输入的系统时钟作为计数时钟来进行计数，用当前的计数与用户配置的占空比寄存器进行比较从而输出对应占空比的波形，再通过前后死区时间延时从而输出带有死区的pwm波形，从而输出到电机上，对电机进行控制。
25.系统时钟信号通过预分配计数逻辑控制器进行处理后传输至pwm计数器进行处理；pwm计制器将信号分为若干路进行输出，其中一路进行周期比较后传输至后分频计数器进行处理，另一路分别输出至占空比比较器和pwm波形生成器进行处理后通过至死区、极性控制逻辑控制器传输至输出控制逻辑控制器。
26.后分频计数器将接收的信号进行处理后输出至中断控制器和adc触发器；中断控制器和adc触发器还接收pwm波形生成器的信号；中断控制器用于输出中断信号pwmint；adc触发器输出adc触发信号adctri，后分频计数器接收周期匹配中断信号和归零匹配中断信号后输出信号通过中断控制器输出中断信号至adc模块。
27.值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
28.另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘或光盘等。
29.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，其特征在于，包括电机控制模块；所述电机控制模块分别与adc模块和电机连接；所述电机控制模块还通过总线与cpu连接；所述adc模块采集电机运行数据并传输至cpu；所述cpu通过总线将数据写入电机控制模块中的特殊功能寄存器；所述电机控制模块包括中断控制逻辑控制器、波形输出逻辑控制器和故障检测逻辑控制器；所述波形输出逻辑控制器根据特殊功能寄存器内写入的数据进行计算并输出pwm波形信号；所述中断控制逻辑控制器对波形输出逻辑控制器输出的波形信号进行判定，当触发事件后中断控制逻辑控制器输出对应的信号至adc模块；所述故障检测逻辑控制器接收故障检测脚fltpin的故障信号，当接收故障信号后控制波形输出逻辑控制器停止pwm波形信号输出。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，其特征在于，所述波形输出逻辑控制器以输入的系统时钟作为计数时钟来进行计数，用当前的计数与用户配置的占空比寄存器进行比较从而输出对应占空比的波形，再通过前后死区时间延时从而输出带有死区的pwm波形，从而输出到电机上，对电机进行控制。3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，其特征在于，所述波形输出逻辑控制器的计数模式分别为向上计数模式、中心计数模式、单次计数模式；所述波形输出逻辑控制器根据寄存器配置数据输出三组以下以及六路以下的电机驱动波形信号。4.根据权利要求2所述的一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，其特征在于，所述系统时钟信号通过预分配计数逻辑控制器进行处理后传输至pwm计数器进行处理；所述pwm计制器将信号分为若干路进行输出，其中一路进行周期比较后传输至后分频计数器进行处理，另一路分别输出至占空比比较器和pwm波形生成器进行处理后通过至死区、极性控制逻辑控制器传输至输出控制逻辑控制器。5.根据权利要求4所述的一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，其特征在于，所述后分频计数器将接收的信号进行处理后输出至中断控制器和adc触发器；所述中断控制器和adc触发器还接收pwm波形生成器的信号；所述中断控制器用于输出中断信号pwmint；所述adc触发器输出adc触发信号adctri。6.根据权利要求5所述的一种高稳定性的多路驱动电机控制接口，其特征在于，所述后分频计数器接收周期匹配中断信号和归零匹配中断信号后输出信号通过中断控制器输出中断信号至adc模块。

技术总结
本发明公开了一种高稳定性的多路驱动电机控制接口。本发明中：CPU通过总线将数据写入电机控制模块中的特殊功能寄存器；电机控制模块包括中断控制逻辑控制器、波形输出逻辑控制器和故障检测逻辑控制器；波形输出逻辑控制器根据特殊功能寄存器内写入的数据进行计算并输出PWM波形信号；当触发事件后中断控制逻辑控制器输出对应的信号至ADC模块；当接收故障信号后故障检测逻辑控制器控制波形输出逻辑控制器停止PWM波形信号输出。本发明通过设置过CPU向电机控制模块内的寄存器写入数据用于生成驱动电机的PWM波形；电机控制模块会监控故障检测引脚以避免故障产生，并且通过ADC模块用于采集电机相关信息，便于更加精准的控制电机运转。电机运转。电机运转。


技术研发人员：岳卫杰 季侠
受保护的技术使用者：合肥磐芯电子有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/7/25