專利名稱：秋千擺動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種秋千，尤其涉及一種用于兒童秋千上的擺動控制裝置。
背景技術(shù)：
兒童秋千在現(xiàn)代家庭中已受到越來越多的青睞，秋千的擺動可給孩子帶來許多 快樂，很多家長也喜歡將孩子放在秋千中使其在秋千的擺動下入眠?，F(xiàn)有的秋千其擺動 多為人工助動，人工的助動不能保證擺幅的均勻性，而且比較費力。美國一專利號為US 6，339，304B1公開了一種利用電機來驅(qū)動秋千擺動的技術(shù)方案，在秋千擺動過程中，處理器 通過光電傳感器采集秋千的擺幅并與預(yù)選的擺幅值相比較，當當前擺幅不同于預(yù)選的擺幅 值，處理器調(diào)整電機的輸出功率以實現(xiàn)對秋千擺幅的調(diào)整，由于采用光電傳感器進行擺幅 幅度的采集，需要在秋千上專門設(shè)置一位置用來安裝光電傳感器，由此增加了秋千結(jié)構(gòu)開 發(fā)的復(fù)雜度，使得制造成本較高。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種無需采用傳感器即可進 行秋千擺幅檢測和控制的秋千擺動控制裝置。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種秋千擺動控制裝置，包括電機，其用于驅(qū)動秋千擺動；處理器，其一輸出端與所述的電機輸入端相電連接，所述的處理器用于根據(jù)設(shè)定 的秋千擺幅值向電機輸出相應(yīng)占空比的PWM波形信號，所述的P麗占空比定義為在一個周 期里電機通電時間與斷電時間的比值；電機信號反饋電路，其輸入端與所述的電機輸入端相電連接、輸出端與所述的處 理器一輸入端相電連接，當電機處于一個PWM周期的斷電時間內(nèi)，秋千的慣性擺動使得電 機自身產(chǎn)生電動勢并通過電機信號反饋電路將相應(yīng)電信號輸出至處理器，所述的處理器根 據(jù)接收的電信號進行當前秋千擺動方向和擺動幅度的判斷，并與設(shè)定擺幅值進行比較從而 調(diào)整下一周期PWM波形信號的輸出。進一步地，所述的電機信號反饋電路為放大電路。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點本實用新型 利用秋千在斷電期間慣性擺動將使得電機產(chǎn)生電動勢的原理，在電機的兩輸入端連接一電 機信號反饋電路將產(chǎn)生的電能反饋至處理器，從而處理器即可根據(jù)接收的電信號進行秋千 擺動方向和擺動幅度的判別，當檢測到擺幅小于設(shè)定檔位的擺幅值時，處理器向電機增加 PWM信號的輸出，當檢測的擺幅大于設(shè)定檔位的擺幅值時，處理器將減少PWM信號的輸出， 通過這樣循環(huán)的反饋控制，實現(xiàn)擺幅穩(wěn)定控制的目的。本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用 傳感器而增加秋千結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜的問題，降低了制造成本，值得推廣應(yīng)用。

附圖1為本實用新型秋千擺動控制裝置的電路原理圖；其中1、電機；2、處理器；3、電機信號反饋電路；4、用戶操作界面；5、語音芯片； 6、揚聲器；7、供電電源；8、穩(wěn)壓電路；9、過流保護電路；10、欠壓檢測電路；11、電機驅(qū)動電 路；12、擺幅指示器；
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選實施方案進行詳細說明如圖1所示的秋千擺動控制裝置，主要包括用于驅(qū)動秋千擺動的電機1、處理器2、 電連接在處理器2輸出端與電機1輸入端之間的電機驅(qū)動電路11、電連接在電機1輸入端 與處理器2輸入端之間的電機信號反饋電路3、操作界面4、語音芯片5以及供電電源7等， 其中，處理器2核心為一單片機，電機信號反饋電路3為一放大電路，電機1為直流電機。 我們知道，對于直流電機，其轉(zhuǎn)速的大小由輸入的PWM信號決定的，即PWM占空比，所謂PWM 占空比是指電機在一個周期里通電時間與斷電時間的比值，PWM占空比大，則電機的轉(zhuǎn)速較 快，相應(yīng)的秋千的擺動幅度較大，反之亦然。在本實施例中，PWM信號輸出波形為方波，在通 電時間內(nèi)，向電機輸出高電平，在斷電時間內(nèi)，向電機輸出低電平，由于在電機斷電期間，秋 千的慣性擺動使得電機產(chǎn)生電能，因此，通過采集電機產(chǎn)生的電能可實現(xiàn)對秋千當前擺幅 和擺動方向的判斷，以進行秋千的擺幅控制。具體地，當供電電源7為處理器2上電后，處理器2首先檢測電機信號反饋電路3 是否有信號，如沒有信號，則處理器2輸出設(shè)定擺幅值的電信號至電機驅(qū)動電路11，從而電 機2將輸入的電能變成動能驅(qū)動秋千擺動。在搖擺過程中，在每個PWM周期的斷電時間內(nèi)， 電機1受秋千的擺動而產(chǎn)生電能，從而通過電機信號反饋電路3輸入至處理器2，處理器2 根據(jù)接收的信號可進行秋千擺動方向和擺幅大小的判斷，當檢測到秋千的擺動幅度小于設(shè) 定的擺幅值時，處理器2將增加PWM輸出，當見到到秋千的擺動幅度大于設(shè)定的擺幅值時， 將減少PWM輸出，通過這樣循環(huán)的反饋控制，達到設(shè)定檔位控制要求。為了增加秋千擺動時的樂趣，本實施例秋千擺動控制裝置還設(shè)置有語音芯片5，該 語音芯片5也通過單片機實現(xiàn)，同時，為了方便操作控制，還在秋千上設(shè)置有與語音芯片5 相連接的操作界面4，該操作界面4設(shè)置有擺幅按鍵、音樂按鍵以及音量按鍵等，其還包括 用于設(shè)定不同擺幅檔位的按鍵，語音芯片5的輸入端與用戶操作界面4的各按鍵相電連接， 在語音芯片5內(nèi)設(shè)定有多首音樂，與語音芯片5輸出端相連接一揚聲器6，通過該揚聲器6 播放音樂或進行聲音提示，同時，本實施例中，與語音芯片5輸出端相連接的還包括擺幅指 示器12，該擺幅指示器可采用LED燈，擺幅指示器12用于對秋千的擺幅檔位進行顯示。本實施例還提供了對該控制裝置進行保護的電路，包括穩(wěn)壓電路8和過流保護電 路9，通過穩(wěn)壓電路8對供電電源8輸出的電壓進行穩(wěn)壓，當電路發(fā)生短路，過流保護電路9 將對電機及各單片機進行過流保護。在供電電源7的輸出端與語音單片機的輸入端還電連 接有欠壓檢測電路10，該欠壓檢測電路10對電源電壓進行采集檢測，供電電源7通常采用 干電池，當電池電量不足，欠壓檢測電路10將觸發(fā)語音單片機，從而驅(qū)動揚聲器6發(fā)生以進 行提示，上述電路可采用常規(guī)電路實現(xiàn)，在此對其電路的具體實現(xiàn)不再贅述。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍， 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求一種秋千擺動控制裝置，包括電機(1)，其用于驅(qū)動秋千擺動；處理器(2)，其一輸出端與所述的電機(1)輸入端相電連接，所述的處理器(2)用于根據(jù)設(shè)定的秋千擺幅值向電機(1)輸出相應(yīng)占空比的PWM波形信號；電機信號反饋電路(3)，其輸入端與所述的電機(1)輸入端相電連接、輸出端與所述的處理器(2)一輸入端相電連接，當電機(1)處于一個PWM周期的斷電時間內(nèi)，秋千的慣性擺動使得電機(1)自身產(chǎn)生電動勢并通過電機信號反饋電路(3)將相應(yīng)電信號輸出至處理器(2)，所述的處理器(2)根據(jù)接收的電信號進行當前秋千擺動方向和擺動幅度的判斷，并與設(shè)定擺幅值進行比較從而調(diào)整下一周期PWM波形信號的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千擺動控制裝置，其特征在于所述的電機信號反饋電路(3)為放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的秋千擺動控制裝置，其特征在于所述的PWM波形信號 為方波信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千擺動控制裝置，其特征在于該裝置還包括與處理器(2) 相電連接的用戶操作界面(4)，所述的用戶操作界面(4)用于用戶從多個預(yù)設(shè)的擺幅中選 擇，并將選擇的擺幅值進行顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的秋千擺動控制裝置，其特征在于它還包括與所述的處理器 (2)相電連接用于產(chǎn)生音樂的語音芯片(5)，所述的語音芯片(4)的輸出端與一揚聲器(6) 相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秋千擺動控制裝置，其特征在于它還包括與供電電源(7) 相電連接用于為電機(1)及各控制單片機提供穩(wěn)定電壓和過流保護的穩(wěn)壓電路(8)、過流 保護電路(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的秋千擺動控制裝置，其特征在于該控制裝置還包括用于檢 測供電電源(7)電壓量的欠壓檢測電路(10)，當欠壓檢測電路(10)檢測到供電電源(7)電 壓不足，其輸出控制信號至語音芯片(5)以驅(qū)動揚聲器(6)發(fā)聲提示。
專利摘要本實用新型涉及一種秋千擺動控制裝置，包括用于驅(qū)動秋千擺動的電機、處理器、電機信號反饋電路，電機信號反饋電路輸入端與電機輸入端相電連接、輸出端與處理器一輸入端相電連接，當電機處于一個PWM周期的斷電時間內(nèi)，秋千的慣性擺動使得電機自身產(chǎn)生電動勢并通過電機信號反饋電路將相應(yīng)電信號輸出至處理器，處理器根據(jù)接收的電信號進行當前秋千擺動方向和擺動幅度的判斷，并與設(shè)定擺幅值進行比較從而調(diào)整下一周期PWM波形信號的輸出。本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用傳感器而增加秋千結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜的問題，降低了制造成本，值得推廣應(yīng)用。
文檔編號G05D3/12GK201749368SQ201020138668
公開日2011年2月16日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者陳強 申請人:好孩子兒童用品有限公司