專利名稱：車庫門電機(jī)自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型電動卷簾門的電機(jī)自動控制，具體地說，就是采用微處理器對電動車庫門電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角位移量進(jìn)行計數(shù)，以達(dá)到對電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移總量的控制，即實(shí)現(xiàn)對不同高度車庫門的運(yùn)動行程控制。
技術(shù)背景電動車庫門的使用廣泛，其利用電動機(jī)作為電動車庫門的開或關(guān)的動力。一般來說，不同的電動車庫門，特別是卷簾門有不同的高度，為實(shí)現(xiàn)對不同高度卷簾門的開/關(guān)控制，多采用行程開關(guān)的方式來進(jìn)行調(diào)節(jié)。這些行程開關(guān)安裝在電機(jī)的渦輪渦桿上，為了達(dá)到一定的使用壽命，對行程開關(guān)的材料要求很高，且具體安裝時，還需根據(jù)高度進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整，以達(dá)到較佳的卷簾門開/關(guān)效果。在這種方式下，便存在著造價偏高，機(jī)械故障多，安裝不便等弊端。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種采用微處理器方式對電動車庫，特別是卷簾門電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角位移量進(jìn)行檢測及控制的裝置，即微處理器根據(jù)電動卷簾門的不同高度的運(yùn)動行程設(shè)定電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移總量，在卷簾門正常運(yùn)行時對電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移量進(jìn)行計數(shù)檢測，并將電機(jī)的累計角位移量與設(shè)定的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角位移總量進(jìn)行比較，當(dāng)兩者相符時，便切斷卷簾門的電機(jī)電源，這樣，便實(shí)現(xiàn)了對不同高度卷簾門的行程控制，使卷簾門可停在所期望的上下限位置上，避免了采用行程開關(guān)進(jìn)行卷簾門電機(jī)控制所存在的不足。
本實(shí)用新型還為自動控制裝置設(shè)置了斷電數(shù)據(jù)自動保持電路，使卷簾門電機(jī)正常運(yùn)行狀況下出現(xiàn)異常的斷電，其運(yùn)行時產(chǎn)生的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角位移量累計數(shù)將予以保留，直至供電恢復(fù)，自動控制裝置中的微處理器根據(jù)異常斷電前的電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，恢復(fù)卷簾門在原有運(yùn)行方向及運(yùn)行位置上的運(yùn)行，直至達(dá)到期望的限定位置。在運(yùn)行數(shù)據(jù)的保持電路中拋棄了常規(guī)后備電源的方式，避免了因采用后備電源方式所產(chǎn)生的問題及電路構(gòu)成的復(fù)雜性，使本裝置的電路構(gòu)成更為簡捷、可靠。
本實(shí)用新型所提出的這種車庫門電機(jī)自動控制器由如下部件構(gòu)成一個角位移檢測器1其作用在于將電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移變換為計數(shù)脈沖，并將該計數(shù)脈沖輸出至微處理器2；一個微處理器2其作用在于對角位移檢測器1送來的計數(shù)脈沖進(jìn)行計數(shù)，并可依所接的控制按鍵的狀態(tài)，輸出對電機(jī)電源控制器4的控制信號，依所接的設(shè)定按鍵的狀態(tài)，對計數(shù)脈沖進(jìn)行存貯或讀取，并將所讀取的設(shè)定脈沖數(shù)值與計數(shù)的脈沖數(shù)值進(jìn)行比較，以輸出對電機(jī)電源控制器4的正確控制信號；一個數(shù)據(jù)保持電路3其作用在于對微處理器2送來的數(shù)值進(jìn)行存貯，允許微處理器2對該數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，且掉電時數(shù)據(jù)不丟失；一個電機(jī)電源控制器4其作用在于根據(jù)微處理器2送來的控制信號，對接入電動機(jī)的電源進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的工作與否及旋轉(zhuǎn)方向的控制；一個斷電電源供給電路5其作用在于在供電電源電路6正常時，為微處理器2和數(shù)據(jù)保持電路3提供穩(wěn)定的供電電源，當(dāng)供電電源電路6異常斷電時，為微處理器2及數(shù)據(jù)保持電路提供短時供電，使微處理器2可將斷電時的計數(shù)脈沖計數(shù)值等存貯進(jìn)數(shù)據(jù)保持電路3中；一個供電電源電路6其作用在于為本裝置的各部件提供正常工作電源。
本裝置中，角位移檢測器1的脈沖輸出端接至微處理器2的脈沖輸入端，微處理器2的控制輸出端接至電機(jī)電源控制器4的控制輸入端，微處理器2與數(shù)據(jù)保持電路3連接合數(shù)據(jù)線及控制線，還接合控制按鍵及設(shè)定按鍵，斷電電源供給電路5的輸出端與微處理器2和數(shù)據(jù)保持電路3的電源輸入端相連。
所述的車庫門包括卷簾門、翻板門、拉門。
本裝置的方框圖構(gòu)成如圖1所示。
本裝置的工作狀態(tài)可分為設(shè)定狀態(tài)、工作狀態(tài)及異常/恢復(fù)狀態(tài)三種。當(dāng)電動卷簾門及本裝置安裝、連接完畢后，便可對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角位移總量進(jìn)行測定并設(shè)定。
參見圖1，接通工作電源，按動裝置的設(shè)定按鍵，使裝置進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)微處理器2輸出控制信號至電機(jī)電源控制器4，使工作電源經(jīng)電機(jī)電源控制器接至電機(jī)，電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，卷簾門按正確的方向開始運(yùn)動；
卷簾門在運(yùn)動的過程中，角位移檢測器1便不斷地輸出與卷簾門運(yùn)動相關(guān)的脈沖串信號，脈沖串的速率對應(yīng)卷簾門運(yùn)動的快慢，脈沖的總數(shù)對應(yīng)卷簾門行程的長短；微處理器2對卷簾門運(yùn)動過程中的角位移檢測器1輸出的脈沖串進(jìn)行計數(shù)；卷簾門運(yùn)動到行程端點(diǎn)位置時，再次按動設(shè)定按鈕，微處理器2便輸出控制信號，使電機(jī)電源控制器4斷開電機(jī)電源，卷簾門停在行程的端點(diǎn)位置上；由于卷簾門停止了運(yùn)動，角位移檢測器1不再輸出脈沖串信號；微處理器2將所計數(shù)的脈沖串?dāng)?shù)值作為脈沖設(shè)定值存入數(shù)據(jù)保持電路3，并結(jié)束本裝置的設(shè)定狀態(tài)，準(zhǔn)備進(jìn)入工作狀態(tài)。
由于卷簾門的正向行程與逆向行程計數(shù)的脈沖數(shù)一致，故設(shè)定狀態(tài)可在卷簾門的正向卷簾門的正向行程上進(jìn)行，也可在逆向行程上進(jìn)行。
完成裝置的設(shè)定狀態(tài)后，即數(shù)據(jù)保持電路3中存有與卷簾門行程對應(yīng)的脈沖設(shè)定值后，按動控制按鍵，裝置進(jìn)入工作狀態(tài)微處理器2根據(jù)控制按鍵的輸入狀況，輸出控制信號至電機(jī)電源控制器4，使工作電源經(jīng)電機(jī)電源控制器4按至電機(jī)，電機(jī)以正確的方向旋轉(zhuǎn)，卷簾門開始正向(或逆向)行程的運(yùn)動；卷簾門在正向(或逆向)行程的運(yùn)動過程中，角位移檢測器1便不斷輸出與卷簾門運(yùn)動相關(guān)的脈沖串信號；微處理器2對角位移檢測器1輸出的脈沖串信號進(jìn)行計數(shù)，并不斷地與已存入數(shù)據(jù)保持保持電路3中的脈沖設(shè)定值相比較，若脈沖計數(shù)值小于脈沖設(shè)定值，則表示卷簾門的運(yùn)動行程不足，則微處理器2保持原有控制輸出不變；微處理器2對角位移檢測器1輸出的脈沖串信號進(jìn)行的計數(shù)達(dá)到脈沖設(shè)定值時，即表明卷簾門的運(yùn)動行程到位，微處理器2將脈沖計數(shù)清零，并輸出控制信號至電機(jī)電源控制器4；電機(jī)電源控制器4在收到來自微處理器2的控制信號后，便切斷電機(jī)電源，使卷簾門停在其運(yùn)動行程的端點(diǎn)上；當(dāng)再次按動控制按鍵，則微處理器2根據(jù)控制按鍵的輸入狀況，輸出控制信號至電機(jī)電源控制器4，使工作電源經(jīng)電機(jī)電源控制器4按至電機(jī)，且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與卷簾門的逆向(或正向)行程一致，使卷簾門開始逆向(或正向)行程的運(yùn)動；卷簾門在逆向(或正向)行程的過程中，裝置的工作狀態(tài)與正向(或逆向)行程的運(yùn)動相類似，直至卷簾門到達(dá)逆向(或正向)行程的端點(diǎn)，微處理器計數(shù)的脈沖數(shù)與脈沖設(shè)定值一致，便輸出控制信號及清除脈沖計數(shù)，使電機(jī)電源斷開，卷簾門停在其運(yùn)動行程的另一端點(diǎn)上。
在裝置的工作狀態(tài)過程中，若工作電源異常斷電，裝置便進(jìn)入異常/恢復(fù)狀態(tài)，利用線路電容的電量記錄斷電前的脈沖值和運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)微處理器2計數(shù)的脈沖串?dāng)?shù)值小于脈沖設(shè)定值時，工作電源出現(xiàn)異常斷電，則角位移檢測器1無脈沖信號輸出；微處理器2在維持電機(jī)電源供電按通控制信號狀態(tài)而失去計數(shù)脈沖串的情況下，即判定工作電源異常斷電，微處理器2則在斷電電源供給電路5提供的短時供電期間，將控制信號狀態(tài)及已計數(shù)的脈沖數(shù)存入數(shù)據(jù)保持電路3中；斷電電源供給電路5的短時供電期間結(jié)束，微處理器2和數(shù)據(jù)保持電路3及裝置中的其他部件均處在斷電狀態(tài)，但數(shù)據(jù)保持電路3的數(shù)據(jù)不因斷電而丟失；當(dāng)工作電源結(jié)束異常斷電恢復(fù)正常供電時，微處理器2首先從數(shù)據(jù)保持電路3中讀取上次工作電源異常斷電出現(xiàn)時存入的控制信號狀態(tài)及已計數(shù)的脈沖數(shù)，并恢復(fù)異常斷電前各部件的工作狀況，結(jié)束異常/恢復(fù)狀態(tài)，使裝置回到工作狀態(tài)；若工作電源出現(xiàn)異常斷電時，卷簾門已停在行程的端點(diǎn)位置，微處理器2則無法斷定異常斷電狀況出現(xiàn)，則沒有任何新數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)保持電路3中；工作電源結(jié)束異常斷電恢復(fù)正常供電時，微處理器2從數(shù)據(jù)保持電路3中讀不到異常斷電前存入的新數(shù)據(jù)，則等待控制按鍵的輸入，以確定對電機(jī)電源控制器4的正確控制信號。


圖1為本裝置的構(gòu)成方框圖；圖2為本裝置實(shí)施例的電原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過對本裝置的一個具體實(shí)施例的敘述，以進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的思想。
在本實(shí)施例中，在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的卷簾旋轉(zhuǎn)軸上安裝計數(shù)葉片，即電動機(jī)工作時，計數(shù)葉片隨卷簾門的正向(或逆向)行程隨卷簾門旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；在旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)圓周路徑上，安裝紅外光電耦合器的光通路，以產(chǎn)生連續(xù)的計數(shù)脈沖串信號；旋轉(zhuǎn)葉片及紅外光電耦合器便構(gòu)成了角位移檢測器。參見圖2，圖2中的IC101即為構(gòu)成角位移檢測器的紅外光電耦合器。
若電動機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)變速機(jī)械裝置轉(zhuǎn)換后，使卷簾旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)系數(shù)為Q，即卷簾旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周所對應(yīng)的卷簾行程為Q厘米；在卷簾旋轉(zhuǎn)軸上安裝了幾個計數(shù)葉片，即卷簾旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一圈可以從紅外光電中合器輸出n個計數(shù)脈沖；根據(jù)卷簾門的行程L厘米，可以確定所對立的計數(shù)脈沖點(diǎn)數(shù)N與旋轉(zhuǎn)系數(shù)Q、計數(shù)葉片數(shù)n的關(guān)系式，即有N＝L/Q×n。
將IC101的計數(shù)脈沖串信號輸出至微處理器2的IC201的計數(shù)脈沖輸入端，微處理器2的IC201便可根據(jù)計數(shù)脈沖通過對電機(jī)電源控制器4的控制信號輸出，實(shí)現(xiàn)對卷簾門行程及運(yùn)動方向的準(zhǔn)確控制。
從圖2可見，微處理器2的IC201與數(shù)據(jù)保持電路3的IC301接有數(shù)據(jù)線及控制線，且二者均與斷電電源供給電路的電源輸出端相連，IC201可對IC301進(jìn)行數(shù)據(jù)的存貯與讀??；供電電源電路6及斷電電源供給電路5的電源輸出分別經(jīng)隔離二極管D601和D501隔離后形成VDD的電源供給，而裝置中的其他部件則是由供電電源電路6提供的VCC進(jìn)行電源供給；當(dāng)工作電源異常斷電時，+12V電源斷電，供電電源電路輸出的VCC電源消失，接入VCC電源工作的各部件停止工作，而斷電電源供給電路由于儲能電容C501的儲能，仍可在VCC中斷后提供IC201及IC301的短時供電，保證IC201可將必要存貯的數(shù)據(jù)存入IC301。
本實(shí)施例中的裝置在投入正常運(yùn)行之前，應(yīng)對卷簾門運(yùn)動行程數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定。
在電源供給正常情況下，按動設(shè)定按鍵，微處理器2的IC201便對電機(jī)電源控制器4輸出正程控制信號；電機(jī)電源控制器4在接到微處理器2的IC201的正程開始控制信號后，使電機(jī)的正程電源接通，卷簾門開始正向行程的運(yùn)行；卷簾門正向行程運(yùn)行時，使其產(chǎn)生連續(xù)的脈沖串經(jīng)與微處理器2中IC201的連線輸入IC201；IC201在未收到下一個設(shè)定按鍵的輸入信號前，對IC101輸出的脈沖串進(jìn)行計數(shù)；當(dāng)卷簾門正向行程到達(dá)端點(diǎn)時，按動設(shè)定按鍵；IC201在按到設(shè)定按鍵的再次輸入時，便輸出正程結(jié)束控制信號，且停止脈沖計數(shù)，并將脈沖計數(shù)值作為卷簾門行程脈沖設(shè)定值存入IC301中；電機(jī)電源控制器4在收到IC201的正程結(jié)束控制信號后，斷開電機(jī)電源使卷簾門停止正向行程運(yùn)動，停在正程的端點(diǎn)上，這樣便結(jié)束了裝置的設(shè)定工作狀態(tài)。
數(shù)據(jù)保持電路3的IC301中存貯了脈沖設(shè)定值后，裝置便可隨時進(jìn)入工作狀態(tài)。
當(dāng)微處理器2的IC201收到按鍵輸入的卷簾門逆向(正向)運(yùn)行輸入信號時，IC201便輸出逆程(正程)開始控制信號至電機(jī)電源控制器4；電機(jī)電源控制器4根據(jù)IC201的控制信號使電機(jī)工作，帶動卷簾門開始逆向(正向)行程的運(yùn)行；卷簾門逆向(正向)行程過程中，IC101不斷輸出脈沖串信號至IC201；IC201對IC101輸出的脈沖串信號進(jìn)行計數(shù)，并將計數(shù)值與脈沖設(shè)定值相比較，一旦二者相等時，便輸出逆程(正程)結(jié)束控制信號，使卷簾門停在逆向(正向)行程的端點(diǎn)上，同時IC201還表除脈沖計數(shù)值，并等待按鍵信號的進(jìn)一步輸入。
當(dāng)卷簾門在行程運(yùn)動的過程中出現(xiàn)異常斷電，IC101失電不再輸出脈沖串信號，IC201則判定異常斷電情況出現(xiàn)，在斷電電源供給電路5的儲能電容C501的維持VDD供電的短時內(nèi)，將已計數(shù)的脈沖計數(shù)值及對電機(jī)電源控制器4的控制信號狀態(tài)存入數(shù)據(jù)保持電路3的IC301中；儲能電容C501維持的VDD供電結(jié)束，裝置的所有部件處在斷電情況下，但I(xiàn)C301所存貯的數(shù)據(jù)不會丟失；工作電源恢復(fù)供電時，IC201從IC301中讀取異常斷電前的脈沖計數(shù)值勤及控制信號狀態(tài)，恢復(fù)對電機(jī)電源控制器4的原有控制信號并繼續(xù)對脈沖串進(jìn)行計數(shù)，直至對脈沖串的計數(shù)達(dá)到脈沖設(shè)定值為止，便輸出電機(jī)正程(逆程)結(jié)束控制信號。
權(quán)利要求1.一種車庫門電機(jī)自動控制裝置，其特征在于其由如下部件構(gòu)成一個角位移檢測器1一個微處理器2一個數(shù)據(jù)保持電路3一個電機(jī)電源控制器4一個斷電電源供給電路5一個供電電源電路6本裝置中，角位移檢測器1的脈沖輸出端接至微處理器2的脈沖輸入端，微處理器2的控制輸出端接至電機(jī)電源控制器4的控制輸入端，微處理器2與數(shù)據(jù)保持電路3連接合數(shù)據(jù)線及控制線，還接合控制按鍵及設(shè)定按鍵，斷電電源供給電路5的輸出端與微處理器2和數(shù)據(jù)保持電路3的電源輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車庫門電機(jī)自動控制裝置，其特征在于角位移檢測器由旋轉(zhuǎn)葉片及紅外光電耦合器組成，在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的卷簾旋轉(zhuǎn)軸上安裝旋轉(zhuǎn)葉片，在旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)圓周路徑上，安裝紅外光電耦合器的光通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車庫門電機(jī)自動控制裝置，其特征在于斷電電源供給電路有儲能電容C501。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種采用微處理器方式對電動卷簾門電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角位移量進(jìn)行檢測及控制的裝置，即微處理器根據(jù)電動卷簾門的不同高度的運(yùn)動行程設(shè)定電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移總量，在卷簾門正常運(yùn)行時對電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位移量進(jìn)行計數(shù)檢測，并將電機(jī)的累計角位移量與設(shè)定的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角位移總量進(jìn)行比較，當(dāng)兩者相符時，便切斷卷簾門的電機(jī)電源，這樣，便實(shí)現(xiàn)了對不同高度卷簾門的行程控制，使卷簾門可停在所期望的上下限位置上，避免了采用行程開關(guān)進(jìn)行卷簾門電機(jī)控制所存在的不足。
文檔編號G05D3/12GK2604714SQ02269828
公開日2004年2月25日 申請日期2002年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月23日
發(fā)明者吳小明 申請人:廈門金明達(dá)科技發(fā)展有限公司