一種聲控直流無刷電機驅動器制造技術

本實用新型專利技術提供一種聲控直流無刷電機驅動器，包括語音單元、控制單元、顯示單元和電源模塊；語音單元與控制單元信號電連接；顯示單元與控制單元信號電連接；電源模塊給系統提供工作電源；語音單元包括麥克風、濾波電路、單片機、功放、喇叭和鍵盤；控制單元包括DSP、過壓過流檢測電路、驅動電路、電流檢測電路、霍爾傳感器和IGBT逆變電路。本實用新型專利技術能夠通過語音指令實現對無刷直流電機的正轉、反轉和停止等狀態進行控制，電路設計簡潔，穩定性好，語音識別率高且成本較低，可廣泛用于電動自行車、電動汽車、智能機器人及工業控制等使用場合，適用性強。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及直流電機驅動器領域，具體涉及一種聲控直流無刷電機驅動器。
技術介紹
隨著當代工業的快速發展，電動機作為執行裝置，在生產和生活中發揮的作用已越來越大。目前應用較為廣泛的電機一般為同步電機、異步電機和直流電機，相比較而言，同步電機有調速困難、不易控制等不足，異步電機有啟動困難、功率因數低等缺點，而直流電機具有機械特性好、易調速等優點，而隨著直流無刷電機的誕生與發展，采用電子換向器解決了傳統直流電機采用機械換向而產生機械摩擦、火花等問題，使得無刷直流電機在各類應用中得以廣泛使用。直流無刷電機使用過程中需要相應的控制器進行控制，常見的控制器有采用微處理器(MCU)、專用集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)的三種控制器，該三種控制器均不具有語音控制功能，使用不夠方便。
技術實現思路
本技術的目的是:克服現有技術的不足，提供一種電路結構簡單、工作穩定性好、語音識別率高且成本較低的聲控直流無刷電機驅動器。本技術的技術方案是:本技術的聲控直流無刷電機驅動器，其結構特點是:包括語音單元、控制單元、顯示單元和電源模塊；上述的語音單元與控制單元信號電連接；顯示單元與控制單元信號電連接；電源模塊為給系統提供工作電源的模塊。進一步的方案是:上述的語音單元包括麥克風、濾波電路、單片機、功放、喇叭和鍵盤；單片機設有2個聲控信號輸出端；麥克風通過濾波電路與單片機信號電連接；鍵盤、功放均分別與單片機信號電連接；喇叭與功放電連接。進一步的方案是:上述的控制單元包括DSP、過壓過流檢測電路、驅動電路、電流檢測電路、霍爾傳感器和IGBT逆變電路；DSP具有第一和第二 I/O端、XINTI端、PWM端、PDPINT端、CAP端和SPI端；過壓過流檢測電路、驅動電路和電流檢測電路均分別設有信號輸入端和信號輸出端；霍爾傳感器設有信號輸出端；IGBT逆變電路設有電源端、信號輸入端和三相輸出端，IGBT逆變電路的電源端具有正極和負極，IGBT逆變電路的三相輸出端分別為火線端、零線端和地線端；DSP的第一 I/O端與語音單元的單片機的一個聲控信號輸出端電連接；DSP的第二 I/O端與語音單元的單片機的另一個聲控信號輸出端電連接；DSP的SPI端與顯示單元信號電連接；DSP的SINTI端與過壓過流檢測電路的信號輸出端電連接；過壓過流檢測電路的信號輸入端與IGBT逆變電路的電源端的正極電連接；驅動電路的信號輸入端與DSP的PWM端電連接；驅動電路的信號輸出端與IGBT逆變電路的信號輸入端電連接；電流檢測電路的信號輸出端與DSP的TOPINT端電連接；電流檢測電路的信號輸入端與IGBT逆變電路的三相輸出端的火線端電連接；IGBT逆變電路的電源端與電源模塊電連接；DSP的CAP端與霍爾傳感器的信號輸出端電連接；使用時，IGBT逆變電路的三相輸出端與無刷直流電機的三相電源端 分別對應電連接。進一步的方案還有:上述的單片機的型號為SPCE061A ；DSP的型號為TMS320F2806 ;驅動電路為型號IR2110的驅動器。本技術具有積極的效果:(1)本技術的聲控直流無刷電機驅動器，能夠通過語音指令實現對直流無刷電機的正轉、反轉和停止的工作狀態進行控制，電路設計簡潔，穩定性好，語音識別率高且成本較低。(2)本技術的聲控直流無刷電機驅動器，還設有輔助用的按鍵，當不用語音控制時，可通過操作按鍵控制電機的運行。(3)本技術的聲控直流無刷電機驅動器，可廣泛用于電動自行車、電動汽車、智能機器人及工業控制等使用場合，適用性強。附圖說明圖1為本技術的聲控直流無刷電機驅動器的結構框圖，圖中還顯示了與其電連接并受其控制的無刷直流電機；圖2為圖1中的單片機內置的語音軟件主程序的流程框圖；圖3為圖1中的單片機進行語音識別的流程框圖；圖4為圖1中的單片機進行語音控制的流程框圖。上述附圖中的附圖標記如下:語音單元1，控制單元2，顯示單元3，電源模塊4。具體實施方式以下結合附圖和具 體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。(實施例1)見圖1，本實施例的聲控直流無刷電機驅動器，主要由語音單元1、控制單元2、顯示單元3和電源模塊4組成。語音單元I由麥克風、濾波電路、單片機、功放、喇叭和鍵盤組成。鍵盤包括重新訓練按鍵。本實施例中，單片機優選型號為SPCE061A的集成芯片，選擇單片機的10B8和10B9端為單片機的2個聲控信號輸出端；麥克風通過濾波電路與單片機信號電連接；鍵盤、功放均分別與單片機信號電連接；喇叭與功放電連接。控制單元2主要由DSP (數字信號處理器)、過壓過流檢測電路、驅動電路、電流檢測電路、霍爾傳感器和IGBT逆變電路組成。本實施例中，驅動電路優選型號為IR2110的驅動器；DSP優選型號為TMS320F2806的DSP，該DSP至少具有第一和第二 I/O端、XINTI端、PWM端、PDPINT端、CAP端和SPI端；過壓過流檢測電路、驅動電路和電流檢測電路均分別設有信號輸入端和信號輸出端；霍爾傳感器設有信號輸出端；IGBT逆變電路設有電源端、信號輸入端和三相輸出端，IGBT逆變電路的電源端具有正極和負極，IGBT逆變電路的三相輸出端分別為火線端、零線端和地線端。DSP的第一 I/O端與語音單兀I的單片機的一個聲控信號輸出端(10B8端)電連接；DSP的第二 I/O端與語音單元I的單片機的另一個聲控信號輸出端(10B9端)電連接；DSP的SPI端與顯示單元3信號電連接；DSP的SINTI端與過壓過流檢測電路的信號輸出端電連接；過壓過流檢測電路的信號輸入端與IGBT逆變電路的電源端的正極電連接；驅動電路的信號輸入端與DSP的PWM端電連接；驅動電路的信號輸出端與IGBT逆變電路的信號輸入端電連接；電流檢測電路的信號輸出端與DSP的TOPINT端電連接；電流檢測電路的信號輸入端與IGBT逆變電路的三相輸出端的火線端電連接；IGBT逆變電路的電源端與電源模塊4電連接；DSP的CAP端與霍爾傳感器的信號輸出端電連接；使用時，IGBT逆變電路的三相輸出端與無刷直流電機的三相電源端分別對應電連接。霍爾傳感器安裝在無刷直流電機的轉子上。電源模塊4還向語音單元I及顯示單元3提供工作電源。顯示單元3用于顯示電機的運行狀態。見圖2和圖3，單片機進行語音識別的主程序流程主要包括四大部分:初始化、訓練、識別和重訓操作。初始化操作將單片機的10B8和10B9分別設置為聲控信號輸出端，用以向控制單元2的DSP輸出控制信號進而控制無刷直流電機；訓練部分完成建立語音模型的工作:程序一開始判斷語音單元I是否被訓練過，如果沒有訓練過則要求對其進行訓練，經訓練后將訓練的模型存儲到單片機的閃存(Flash)中，在以后使用時不需要重新訓練；訓練成功后或原就訓練過的語音信號進入下一步的識別模式中。語音識別主要分為“訓練”和“識別”兩個階段。在訓練階段，DSP對采集到的語音樣本進行分析處理，從中提取出語音特征信息，建立一個特征模型；在識別階段，DSP對采集到的語音樣本進行類似的分析處理，提取出語音的特征信息，然后將這個特征信息模型與已有的特征模型進行對比，如果二者達到了一定的匹配度，則輸入的語音被識別。進入識別部分時，如果辨識結果是名字，停止當前的動作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聲控直流無刷電機驅動器，其特征在于：包括語音單元（1）、控制單元（2）、顯示單元（3）和電源模塊（4）；所述的語音單元（1）與控制單元（2）信號電連接；顯示單元（3）與控制單元（2）信號電連接；電源模塊（4）為給系統提供工作電源的模塊。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：倪福銀，沃松林，
申請(專利權)人：江蘇理工學院，
類型：實用新型
國別省市：