车用电动滑移门控制器的制作方法

1.本实用新型属于滑移门技术领域，尤其涉及一种车用电动滑移门控制器。

背景技术：

2.车滑移门系统因其独特的开启方式，相比传统铰链旋转门有很多优点，例如易于泊车、良好的进出性及方便装卸货物等，在mpv和微型客货车上应用越来越广泛。
3.为了方便滑移门的开门/关门，往往在车上增设滑移门电机，滑移门电机工作时，带动滑移门转动，进而实现移位。
4.为了实现滑移门的控制，在滑移门上安装控制器，控制器包括单片机、关门信号电路、开门信号电路、霍尔传感器，霍尔传感器设置在滑移门电机上，用于采集滑移门电机的转速。单片机的信号输入端连接关门信号电路和开门信号电路；同时，单片机的信号输入端还连接霍尔传感器。单片机根据开门、关门信号驱动电机的工作，通过电机的工作实现关门、开门。滑移门在移动到位后，单片机依据记忆功能，实现关门到位和开门到位；在这个过程中，霍尔传感器采集转速信号，并传输到单片机中，单片机将其在存储器上进行存储，作为车辆的一个运行参数。
5.现有的滑移门控制器存在的问题为：
6.1、现有的电控制器采用ac220v供电，电压高，需要在车辆上单独设置发电模块，增加了车辆成本；
7.2、现有的控制器无开关门到位信号，导致车用频繁启断电情况下，无法准确记忆行程，出现开/关门不到位情况；
8.3、现有的控制器成本较高，使用起来可靠性较低，在滑移门移动时，不会关注到电机内部电流的异常，导致发热，影响使用寿命，也影响了使用过程中的安全性；
9.4、现有的滑移门在打开/关闭时，不能选择打开/关闭的速度，只能按预设好的速度关门/开门。

技术实现要素：

10.本实用新型旨在提供一种安全性能高、结构简单的车用电动滑移门控制器。
11.为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：车用电动滑移门控制器，电机控制滑移门移动，包括处理器、关门到位输入电路、开门到位输入电路、电机驱动电路和用于采集电机电源电路流过电流大小的堵转电流采集电路，电机驱动电路驱动电机工作；关门到位输入电路、开门到位输入电路、堵转电流采集电路的信号输出端分别连接处理器的信号输入端，处理器的信号输出端连接电机驱动电路。
12.还包括档位调节电路，档位调节电路包括拨动开关，拨动开关的档位引脚连接处理器的信号输入端，同时拨动开关的档位引脚通过模块三滤波电容接地，拨动开关的档位引脚还通过模块三上拉电阻连接直流电源。
13.关门到位输入电路和开门到位输入电路均包括限位开关和第一光耦，限位开关连
接第一光耦的输入端，第一光耦的输出端连接处理器的信号输入端。
14.处理器上还连接有关门信号输入电路和开门信号输入电路，关门信号输入电路和开门信号输入电路均包括输入端子和第二光耦，关门信号/开门信号引入到输入端子，输入端子连接第二光耦的输入端，第二光耦通过输出端连接处理器的信号输入端。
15.第一光耦和第二光耦的输出端分别通过分压电阻连接直流电源。
16.堵转电流采集电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一反馈电阻和第一三极管，第一运算放大器的同相输入端通过采样电阻接地；第一运算放大器的反相输入端接地，第一运算放大器的反相输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻，第一运算放大器的输出端连接第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的同相输入端连接直流电源；第二运算放大器的输出端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接直流电源，同时第一三极管的集电极连接处理器的信号输入端。
17.电源电路包括降压电路，降压电路包括整流二极管、降压转换器、lc滤波模块；24v直流电连接整流二极管的正极，整流二极管的负极连接降压转换器的输入端子，降压转换器的输出端子通过lc滤波模块输出5v的直流电。
18.电机驱动电路包括mos管驱动芯片和电机电路；mos管驱动芯片的信号输入端连接处理器的信号输出端，mos管驱动芯片的信号输出端连接电机电路，电机电路的输出端连接电机电源端子的u、v、w相。
19.处理器上连接有转速采集电路，转速采集电路包括霍尔传感器、模块六分压电阻和模块六上拉电阻，霍尔传感器通过模块六分压电阻连接处理器的信号输入端，处理器的信号输入端还通过模块六上拉电阻连接直流电源。
20.通过以上技术方案，本实用新型的技术效果如下：1、本实用新型实现了滑移门的控制，既可以在关门/开门到位时即使停止关门/开门，避免与车辆出现碰撞，又可以在滑移门移动过程中电流信号异常时停止滑移门的移动，确保了滑移门移动过程中的安全性，使用起来可靠性高。2、设置的关门/到开门到位输入电路可以采集关门/开门信号，方便用户的使用；3、档位调节电路，可以对向单片机输入想要的转速，方便用户的选择；4、设置关门/开门到位输入电路可以在关门/开门到位时停止电机的转动，一方面保证了关门/开门的到位，另一方面避免了滑移门与车辆出现挤压，确保工作性能的稳定；5、设置的堵转电流采集电路时刻采集电机运行过程中的电流信号，确保滑移门移动过程中的安全性。
附图说明
21.图1为本实用新型原理框图；
22.图2为处理器电路原理图；
23.图3为电源电路原理图；
24.图4为关门/开门信号输入电路原理图；
25.图5为关门/开门到位输入信号原理图；
26.图6为电机驱动电路原理图；
27.图7为电机电路原理图；
28.图8为堵转电流采集电路原理图；
29.图9为转速采集电路原理图；
30.图10为档位调节电路原理图。
具体实施方式
31.车用电动滑移门控制器，工作的时候，电机控制滑移门移动，实现车辆的开门或者关门。本实施例中，电机为无刷电机（型号为：150b）。本实用新型所述的控制器，如图1所示包括电源电路、处理器、档位调节电路、关门信号输入电路、开关信号输入电路、关门到位输入电路、开门到位输入电路、转速采集电路、电机驱动电路和用于采集电机电源电路流过电流大小的堵转电流采集电路。
32.工作的时候，直流电路为本控制器的工作提供直流电，关门信号输入电路、开关信号输入电路输入关门信号或开门信号，处理器接收到该信号后，输出信号到电机驱动电路，电机驱动电路驱动电机转动，从而使得滑移门关闭或打开；在电机转动的过程中可以通过档位调节电路调节电机的转动速度，而转速采集电路可以用于采集电机输出轴的旋转速度。在电机转动的过程中，堵转电流采集电路采集通过电机的电流大小，当发生异常时，处理器输出信号使得电机停止工作；另外，当关门或开门到位时，关门到位输入电路、开门到位输入电路输出信号到处理器，处理器输出信号电机停止转动，完成关门/开门过程。
33.具体的：如图2所示，处理器包括单片机u9（型号为hc32f072jata）和单片机u9的最小系统，单片机u9的最小系统为成熟的现有技术，本实施例不再赘述。
34.电源电路包括降压电路，如图3所示，降压电路包括整流二极管d11（型号为in4007）、降压转换器u8（型号为tps54331）、lc滤波模块；车用12v直流电连接整流二极管d11的正极，整流二极管d11的负极连接降压转换器u8的输入端子，同时，整流二极管d11的负极上通过并联连接的第一电源滤波电容c25、第二电源滤波电容c26和第三电源滤波电容c27接地；降压转换器u8的输出端子通过lc滤波模块输出5v的直流电。lc滤波模块包括电源电感l1、第四电源滤波电容c32和第五电源滤波电容c33；降压转换器u8的输出端子通过电源电感l1输出5v直流电，同时，第四电源滤波电容c32和第五电源滤波电容c33一端连接电源电感l1，另一端接地。
35.关门信号输入电路和开门信号输入电路用于向单片机u9输入关门信号和开门信号，关门信输入电路和开门信号输入电路的电路结构相同，本实施例仅以关门信号输入电路为例进行说明。如图4所示，关门信号输入电路包括输入端子和第二光耦，其中，输入端子上连接现有的关门信号端子，可以是一个开关的引脚；用输入端子输入关门信号，比如设置一个关门开关，关门开关按下代表要进行关门，这个关门开关就可以与输入端子连接，向输入端子上输入信号。
36.输入端子通过模块一第一电阻r1连接第二光耦u1的正极输入端，第二光耦u1的负极输入端接地，同时，第二光耦u1的正极输入端和负极输入端之间连接有模块一电容c1；第二光耦u1的正极输出端连接模块一分压电阻r2的第一端，模块一分压电阻r2的第二端连接单片机u9的信号输入端（引脚pa09），同时模块一电阻的第一端的第二端还通过模块二上拉电阻r3连接5v直流电源，模块一电阻的第一端的第二端还通过模块一滤波电容c2接地。
37.输入端子输入关门/开门信号，经过第二光耦的隔离输入到单片机u9中。
38.关门信号/开门信号引入到输入端子，输入端子连接第二光耦的输入端，第二光耦通过输出端连接单片机u9的信号输入端。
39.关门到位输入电路、开门到位输入电路用于向单片机u9输入关门/开门到位信号，关门到位输入电路、开门到位输入电路的电路结构相同，本实施例仅以关门到位输入电路为例进行说明。
40.如图5所示，关门到位输入电路包括限位开关、第一光耦u10、模块二第一电阻r55、模块二分压电阻r56、模块二上拉电阻r57、模块二电容c48和模块二滤波电容c49。其中，限位开关为一个装在滑移门上的翘板开关，本附图中并没有显示限位开关，仅仅通过信号线将限位开关的输出信号传输出来。限位开关连接第一光耦u10的负极输入端，第一光耦u10的正极输入端通过模块二第一电阻r55连接直流电源；同时，第一光耦u10的负极输入端和第一光耦u10的正极输入端之间连接模块二电容c48。第一光耦u10的负极输出端接地，第一光耦u10的正极输出端连接模块二分压电阻r56的第一端，模块二分压电阻r56的第二端连接单片机u9的信号输入端（引脚pb14）。同时，模块二分压电阻r56通过模块二上拉电阻r57连接5v直流电源，模块二分压电阻r56通过模块二滤波电容c49接地。
41.档位调节电路用于调节电机转动过程中的速度，本实施例可以进行两档速度调节。其中，如图10所示，档位调节电路包括拨动开关sw1（型号为ss-13f24），拨动开关sw1的档位引脚（引脚1/4）分别连接单片机u9的信号输入端（引脚pb06、pb07），同时拨动开关sw1的两个档位引脚分别通过模块三第一滤波电容c52和模块三第二滤波电容c53接地，拨动开关sw1的档位引脚还通过模块三第一上拉电阻r61和模块三第二上拉电阻r62连接直流电源。拨动开关的公共端（引脚2,3）接地。
42.转速采集电路用于采集电机转动过程中的转速，其中，如图9所示转速采集电路包括霍尔传感器、模块六分压电阻r48和模块六上拉电阻r51，霍尔传感器通过模块六分压电阻r48连接单片机u9的信号输入端，单片机u9的信号输入端（引脚pa00）还通过模块六上拉电阻r51连接直流电源。本实施例中，霍尔传感器安装在电机上，为现有模块，本实施例不涉及对霍尔传感器的改进，仅仅使用了现有的霍尔传感器的输出引脚。
43.堵转电流采集电路用于采集电机运行过程中通过其的电流大小，并将采集到的电流大小传输到单片机u9，单片机u9在电流信号偏离设定范围时，输出信号停止电机的转动。如图8所示，堵转电流采集电路包括第一运算放大器u4a、第二运算放大器u4b、第一反馈电阻r11和第一三极管q7，第一运算放大器u4a的同相输入端通过采样电阻r12接地，本实施例中，采集采样电阻r12两端的电压，由采样电阻两端的电压和采样电阻的阻值，根据欧姆定律计算出流过采样电阻的电流。实质，采样电阻串联在电机中，其上流过的电流与电机线圈中流过的电流值相等。故，通过本堵转电流采集电路可以采集采样电阻上的电流，进而得出电机在运行过程中流过的电流值，在电流值异常时发出报警信号。
44.第一运算放大器u4a的反相输入端通过模块四第一接地电阻r10接地，第一运算放大器u4a的反相输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻r11，第一运算放大器u4a的输出端依次通过模块四第一分压电阻r14和模块四第二分压电阻r15连接第二运算放大器u4b的反相输入端，第二运算放大器u4b的反相输入端上还连接有模块四第一滤波电容c9；第二运算放大器u4b的同相输入端通过模块四上拉电阻r16连接直流电源，二运算放大器的同相输入端还通过模块四接地电阻r17接地；第二运算放大器u4b的输出端通过模块四第三分压电阻r18连接第一三极管q7的基极，第一三极管q7的基极通过模块四第二滤波电容c10接地；第一三极管q7的发射极接地，第一三极管q7的集电极通过模块四第三分压电阻r18连接5v
直流电源，同时第一三极管q7的集电极连接单片机u9的信号输入端（引脚pb00）。
45.电机驱动电路用于接收单片机u9的信号，并根据单片机u9的信号对电机的正反转以及转动速度的快慢，同时电机的停止和开启进行驱动。如图6所示，电机驱动电路包括mos管驱动芯片和电机电路；mos管驱动芯片（型号为eg2133）的信号输入端（引脚hin1、hin2、hin3、lin1、lin2、lin3）通过分别模块五第一分压电阻r19、模块五第二分压电阻r20、模块五第三分压电阻r21、模块五第四分压电阻r22、模块五第五分压电阻r23、模块五第六分压电阻r24连接单片机u9的信号输出端（引脚pb10、pb01、pb02、pa03、pa05、pa07），mos管驱动芯片的信号输出端（引脚ho1、ho2、ho3、vs1、vs2、vs3）连接电机电路，电机电路的输出端连接电机电源端子的u、v、w相。
46.如图7所示，电机电路包括第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3、第四场效应管q4、第五场效应管q5、第六场效应管q6，第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3、第四场效应管q4、第五场效应管q5、第六场效应管q6的栅极均通过模块七分压电阻连接单片机u9的信号输出端（引脚ho1、ho2、ho3、vs1、vs2、vs3），模块七分压电阻r5上并联有模块七整流二极管d4_，第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3的漏极连接直流电源，第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3的源极连接电机的a、b、c三相绕组接线端子。第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3的源极还连接第四场效应管q4、第五场效应管q5、第六场效应管q6的漏极，第四场效应管q4、第五场效应管q5、第六场效应管q6的源极接地。
47.工作过程为：用户通过关门/开门输入信号电路向单片机传输关门/开门信号，单片机通过电机驱动电路驱动滑移门移动，实现关门/开门；在这一过程中，单片机时刻通过堵转电流采集电路采集流经电机的电流信号，当电流超过设定值时，单片机通过电机驱动电路停止电机的转动；另外，可以通过档位调节电路向单片机输入想要的电机转速，单片机通过电机驱动电路对电机转速进行调整；关门/开门到位输入信号电路采集关门/开门的到位信号到单片机，单片机控制电机的工作。
48.本实用新型实现了滑移门的控制，既可以在关门/开门到位时即使停止关门/开门，避免与车辆出现碰撞，又可以在滑移门移动过程中电流信号异常时停止滑移门的移动，确保了滑移门移动过程中的安全性，使用起来可靠性高。

技术特征：

1.车用电动滑移门控制器，电机控制滑移门移动，其特征在于：包括处理器、关门到位输入电路、开门到位输入电路、电机驱动电路和用于采集电机电源电路流过电流大小的堵转电流采集电路，电机驱动电路驱动电机工作；关门到位输入电路、开门到位输入电路、堵转电流采集电路的信号输出端分别连接处理器的信号输入端，处理器的信号输出端连接电机驱动电路。2.如权利要求1所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：还包括档位调节电路，档位调节电路包括拨动开关，拨动开关的档位引脚连接处理器的信号输入端，同时拨动开关的档位引脚通过模块三滤波电容接地，拨动开关的档位引脚还通过模块三上拉电阻连接直流电源。3.如权利要求2所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：关门到位输入电路和开门到位输入电路均包括限位开关和第一光耦，限位开关连接第一光耦的输入端，第一光耦的输出端连接处理器的信号输入端。4.如权利要求3所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：处理器上还连接有关门信号输入电路和开门信号输入电路，关门信号输入电路和开门信号输入电路均包括输入端子和第二光耦，关门信号/开门信号引入到输入端子，输入端子连接第二光耦的输入端，第二光耦通过输出端连接处理器的信号输入端。5.如权利要求4所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：第一光耦和第二光耦的输出端分别通过分压电阻连接直流电源。6.如权利要求5所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：堵转电流采集电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一反馈电阻和第一三极管，第一运算放大器的同相输入端通过采样电阻接地；第一运算放大器的反相输入端接地，第一运算放大器的反相输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻，第一运算放大器的输出端连接第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的同相输入端连接直流电源；第二运算放大器的输出端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接直流电源，同时第一三极管的集电极连接处理器的信号输入端。7.如权利要求6所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：电源电路包括降压电路，降压电路包括整流二极管、降压转换器、lc滤波模块；24v直流电连接整流二极管的正极，整流二极管的负极连接降压转换器的输入端子，降压转换器的输出端子通过lc滤波模块输出5v的直流电。8.如权利要求7所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：电机驱动电路包括mos管驱动芯片和电机电路；mos管驱动芯片的信号输入端连接处理器的信号输出端，mos管驱动芯片的信号输出端连接电机电路，电机电路的输出端连接电机电源端子的u、v、w相。9.如权利要求1至8任意一项所述的车用电动滑移门控制器，其特征在于：处理器上连接有转速采集电路，转速采集电路包括霍尔传感器、模块六分压电阻和模块六上拉电阻，霍尔传感器通过模块六分压电阻连接处理器的信号输入端，处理器的信号输入端还通过模块六上拉电阻连接直流电源。

技术总结

车用电动滑移门控制器，电机控制滑移门移动，包括处理器、关门到位输入电路、开门到位输入电路、电机驱动电路和用于采集电机电源电路流过电流大小的堵转电流采集电路，电机驱动电路驱动电机工作；关门到位输入电路、开门到位输入电路、堵转电流采集电路的信号输出端分别连接处理器的信号输入端，处理器的信号输出端连接电机驱动电路。本实用新型实现了滑移门的控制，既可以在关门/开门到位时即使停止关门/开门，避免与车辆出现碰撞，又可以在滑移门移动过程中电流信号异常时停止滑移门的移动，确保了滑移门移动过程中的安全性，使用起来可靠性高。性高。性高。