一种可级联电机驱动模块

技术领域

本发明涉及电机驱动领域，具体涉及机器人教具中的一种可级联电机驱动模块。

背景技术

随着机器人技术的飞速发展，机器人教育已经成为新兴教育方式被大家所认知，机器人教具也得到了较快的发展。一般地，为了达到寓教于乐的目的，机器人教具会涉及到机械、编程等多个自然学科知识，电机作用提供运动动力的器件是必不可少的部分。在电机控制中常采用两路脉冲宽度调制（PWM）信号控制一个电机的转速和转向。考虑到单片机的性价比及搭建方便性，现有机器人教具一般会直接在主控器上设计2个可直接控制电机的接口，但这种设计不仅占用4个PWM引脚资源，使得其他元器件或模块无法使用该引脚，也使得该套件无法使更多电机一起工作。

发明内容

本发明在于提供了一种可级联电机驱动模块，不仅可以接入主控器的任意引脚接口（如传感器接口），而且还可以通过本模块的级联输出接口将控制信息传递给下一个可级联电机驱动模块，进而使主控器的同一接口同时控制多个电机，以丰富机器人教具的功能。

本发明通过以下技术方案实现：一种可级联电机驱动模块，由微控制器单元、电机驱动电路、数据输入接口、级联输出接口及电机接口组成。具体的：所述微控制器单元至少含有2个PWM功能引脚和2个普通I/O口引脚，其中所述的PWM功能引脚中至少有2个引脚用于连接控制所述的电机驱动电路；所述的普通I/O口引脚中至少有1个引脚作为输入引脚，与电源正负极共同组成所述的数据输入接口；所述的普通I/O口引脚中至少有1个引脚作为输出引脚与电源正负极共同组成所述的级联输出接口。

所述的微控制器单元含有程序代码，具有单线通信和数据自动整型转发功能。所述的微控制器单元上电复位后，通过所述数据输入接口接收主控器发来的数据，接收完第一个子数据后，所述级联输出接口开始转发所述主控器输入接口接收的剩余数据，为下一个所述的可级联电机驱动模块提供输入数据，在转发数据之前，所述级联输出接口一直为低电平；如果所述数据输入接口接收的是复位信号，则所述的微控制器单元将在复位结束后根据所截取的子数据控制对应的电机驱动电路，并重新等待接收新的数据；在所述主控器输入接口没有接收到复位信号前，所述微控制器单元的输出PWM口引脚保持原输出状态。

在一些实际实施例中，所述的子数据包含了控制电机的信息，这些控制电机的信息一般由10位二进制数构成，其中前2位代表控制电机的正转、反转、停止和刹车；后8位代表着控制电机的转速。

本发明具有以下积极效果：1、控制电机不再需要主控器上的特殊接口，任意接口都能控制电机的转向和转速。

2、本模块可以级联使用，使得主控器的任意一个接口就能同时控制多个电机工作。

3、释放了主控器的引脚资源，使主控器拥有更多的通用接口，更具有拓展性。

附图说明

图1为本发明实施例的电路原理图。

图2为本发明实施例的数据转发原理图。

图3为本发明实施例的级联传输电路。

其中：1-微控制器单元；2-电机驱动电路；3-电机接口；4-数据输入接口；5-级联输出接口。

具体实施方式

一种可级联电机驱动模块，由微控制器单元1、电机驱动电路2、电机接口3、数据输入接口4、级联输出接口5组成，其中微控制器单元1中已下载了处理程序。当微控制器单元1接收到数据输入接口4的数据D1D2D3▪▪▪Dn后，会自动截取最先接收到的D1子数据，并将剩余数据D2D3▪▪▪Dn由级联输出接口5发送给下一级的可级联电机驱动模块，并以此逐级发送到最后一级可级联电机驱动模块或者直到数据发送完为止。当数据发送完成后，主控器会发送一个复位信号，则所有可级联电机驱动模块都会根据所截取的子数据控制对应的电机驱动电路，进而控制多对应的电机执行任务。在数据还在传输过程中或者没有数据传输时，所有可级联电机驱动模块都会按已有的子数据控制电机执行任务，直至下一数据到来并收到复位信号后，才开始控制电机执行新的任务。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成大的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。