一種升降桌電路控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種升降桌電路控制系統，包括微控制器、電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機，所述微控制器分別連接電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機。本發明專利技術使用微控制器對數據進行讀取、處理以及控制，通過讀取編碼器反饋回來的數值，進行PID算法控制電機的輸出占空比，從而實現電機同步上升和下降，通過讀取電機的電流值大小，判斷出是否有電機以及是否過載等，可用通過安卓手機APP或者顯示板進行高度顯示或者按鍵輸入。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種控制系統，具體是一種升降桌電路控制系統。
技術介紹
在人類的發展過程中，從爬行進化為直立行走，而對全球家居的發展歷史數據進行統計發現，坐具的專利技術是為了減輕人類在行走之后緩解所產生的疲勞，坐著辦公也就隨著流傳了下來，而這種方式的弊端也漸漸的展現了出來，由于長時間的久坐桌子前辦公，不僅僅不能夠提高工作效率，反正會大大減少，人們便開始嘗試使用的新的工作方式代替單一的坐在桌子面前辦公，升降桌的誕生也由此而來，無論是長時間坐著辦公還是站著辦公，都對人體會產生一種疲勞，采用坐站交替的方式進行辦公是當下一種流行的鍵盤辦公方式，也只有坐站交替使用桌子，才是最健康的工作方式，也是最科學的工作方式。隨著智能手機的普及，手機APP的發展也十分迅速，使用APP控制桌子的升降也是智能家居的一種全新交互方式。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種升降桌電路控制系統，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種升降桌電路控制系統，包括微控制器、電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機，所述微控制器分別連接電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機。作為本專利技術進一步的方案：所述微控制器采用STM32F101C6T6。作為本專利技術進一步的方案：所述微控制器首先采集編碼器以及電流檢測模塊的數據，然后對編碼器的數據進行分析，得到相應的脈沖數，然后通過PID算法對脈沖數進行處理，最后得到相應的PWM輸出脈沖控制電機；對電流檢測模塊傳遞的電流數據進行分析，經過處理得到有無電機、過載以及遇阻功能判斷。作為本專利技術進一步的方案：所述電機為直流有刷電機。作為本專利技術再進一步的方案：所述電流檢測模塊是在電機端對地加一個電阻，得到電阻端的電壓，然后將這路信號通過運放放大，然后結合運發的放大倍數和電阻阻值計算出對應的電流，再對電流做出相應的判斷，得到電機的工作狀態。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術使用微控制器對數據進行讀取、處理以及控制，通過讀取編碼器反饋回來的數值，進行PID算法控制電機的輸出占空比，從而實現電機同步上升和下降，通過讀取電機的電流值大小，判斷出是否有電機以及是否過載等，可用通過安卓手機APP或者顯示板進行高度顯示或者按鍵輸入。附圖說明圖1為升降桌電路控制系統的結構示意圖；圖2為升降桌電路控制系統中獨立按鍵電路圖；圖3為升降桌電路控制系統中矩陣鍵盤電路圖；圖4為升降桌電路控制系統中電機驅動電路原理圖；圖5為升降桌電路控制系統中主程序流程框圖；圖6為升降桌電路控制系統中電機控制子流程圖；圖7為升降桌電路控制系統中PID算法控制子流程圖；圖8為升降桌電路控制系統中報警子程序流程圖；圖9為升降桌電路控制系統中ADC處理算法流程圖；圖10為升降桌電路控制系統中WIFI控制器程序。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖1～10，本專利技術實施例中，一種升降桌電路控制系統，包括微控制器、電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機，所述微控制器分別連接電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機；所述微控制器采用STM32F101C6T6；所述微控制器首先采集編碼器以及電流檢測模塊的數據，然后對編碼器的數據進行分析，得到相應的脈沖數，然后通過PID算法對脈沖數進行處理，最后得到相應的PWM輸出脈沖控制電機；對電流檢測模塊傳遞的電流數據進行分析，經過處理得到有無電機、過載以及遇阻功能判斷；所述電機為直流有刷電機；所述電流檢測模塊是在電機端對地加一個電阻，得到電阻端的電壓，然后將這路信號通過運放放大，然后結合運發的放大倍數和電阻阻值計算出對應的電流，再對電流做出相應的判斷，得到電機的工作狀態。本專利技術的工作原理是：鍵盤以按鍵的形式來來設置控制功能或者是數據，是人機交互的一種最基本的途徑之一。其實按鍵的本質就是一個開關量，在程序中通過判斷引腳的狀態從而得知按鍵是否被按下，本次產品共有7個按鍵，分別是向上運行、向下運行、設置鍵以及位置標定1234。而常見的按鍵電路無非就是2種，獨立按鍵以及矩陣按鍵。其中獨立按鍵相對較簡單，所以經常用到開關量較少的場合，矩陣鍵盤則是用在如數字鍵輸入等數據較多。功能相對較復雜的場合，生活中最常見的矩陣鍵盤就是電腦的鍵盤。獨立按鍵是將按鍵直接和IO口相連，然后另一端連接到地，將IO口配置為上拉模式或者是在外部加一個上拉電阻，這樣的話，在按鍵沒有按下的時候,該IO口就是高電平，如果將按鍵按下的話就是低電平，這樣的話就實現了檢測按鍵是否被按鍵，然后通過程序處理，對按鍵進行消抖處理便可以實現按鍵的檢測，具體如圖2所示。以4*4的矩陣鍵盤為例，其一共需要8個IO口，構成一個16個按鍵的鍵盤，相對獨立按鍵節約了8個IO口，其中8個IO口可以分為4個行線和4個列線，在行線和列線的每個交叉點上放置一個按鍵，這樣就構成一個4*4的矩陣鍵盤，具體如圖3所示。其工作原理是首先將行線其中的一位拉高，這樣的話，如果對應的列線4個按鍵沒有按下的話，其應該都為高電平，如果有按鍵被按下的話，那么對應的那一位IO口則應該為低電平，這樣反復4次，則可以檢測16個按鍵到底有沒有被按下。按鍵可以和IO口直接相連接，也可以通過按鍵讀取芯片，如ZLG7289、TM1638等，通過IIC通信協議進行通信，占用IO口較少，并且也比較方便，減少CPU的使用資源，該類芯片大多都是可以接矩陣鍵盤，完全可以滿足項目需求，當有按鍵按下的時候，芯片會將其內部寄存器相應位置改變，通過IIC總線讀取對應寄存器的值便可以得到按鍵的狀態，然后做出相應的處理。使用TM1638作為顯示模塊的數碼管刷新芯片和按鍵掃描芯片，微控制器通過IIC協議與TM1638通信，微控制器發送數據到TM1638，TM1638就會將數據顯示在數碼管上面，當有按鍵按下的時候，TM1638會發送數據大到微控制器，微控制器得到數據在做出相應處理。這樣做不僅僅使用2個IO口實現了控制3個數碼管和7個按鍵，并且也大大節約了微控制器刷新數碼管和讀取按鍵值的時間。本專利技術還同WIFI模塊與安卓APP通信。由于電機是24V直流電機，而我們的產品是用在家庭或者辦公場所，所以需要一個電源將市電變為24V電，由于需要通過PWM調速，所以需要將電壓提高一些，這樣才能保證電機工作在最高性能，而我們主控板的供電電壓是5V和3.3V，所以同時電源也需要轉變為5V和3.3V，同時由于電機的電流較大，每個電機工作電流可以達到近3A，固也需要大功率、高效率的電源。常見的開關電源轉換有半橋和全橋，其中半橋的功率沒有全橋大，但是其效率要比全橋高，且成本也較低，固本次設計使用半橋拓撲結構。本設計選用基本型芯片STM32F101C6T6作為微處理器。通過一個P溝道的MOS管與兩個繼電器實現PWM脈寬調制電路，由ULN2003L型達林頓管對電機實現驅動能力，通過使用TM1638芯片與七個按鍵和三位數碼管構成一個人機交互電路，通過運算放大電路對電流實施檢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種升降桌電路控制系統，包括微控制器、電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機，其特征在于，所述微控制器分別連接電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機。

【技術特征摘要】
1.一種升降桌電路控制系統，包括微控制器、電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機，其特征在于，所述微控制器分別連接電源、編碼器、按鍵、顯示模塊、電流檢測模塊和電機。2.根據權利要求1所述的升降桌電路控制系統，其特征在于，所述微控制器采用STM32F101C6T6。3.根據權利要求1所述的升降桌電路控制系統，其特征在于，所述微控制器首先采集編碼器以及電流檢測模塊的數據，然后對編碼器的數據進行分析，得到相應的脈沖數，然后通過PID算法對脈沖...

【專利技術屬性】
技術研發人員：方世勇，
申請(專利權)人：上海銳士智能家居有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31