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【深联华杯】基于SLH89F5162的多功能按摩椅设计

2014-1-8 10:35:34 3525

0 ` 一、项目设计背景及概述此项目是某家按摩椅生产公司要求，鉴于现在市场上流行的多功能按摩椅有诸多的弊端，或者不能够满足更多人群的不同需求，在原有的按摩器基础上对控制电路进行了改良，软件上拓扑创新增加实现新的功能。二、项目设计原理 1、原理概述按摩器主要还是采用H桥驱动电机，从而实现电机的正反转切换。 2、硬件设计原理硬件主要分为3部分： ①整流桥部分制作了功率为45W的变压器，变压器参数为：初级Input 220V, 次级Output 17.5V和6.5V，两组输出均经过全波整流后输出为24V和 9V，24V电压是直流电机的额定电压，尽管此款单片机的工作电压范围比较宽介于3.6~5.5V, 所以9V电压仍需经过7805稳压后产生5V相对稳定的单片机工作电压。 ②主控制电路制作典型的H桥电机驱动电路，因为此按摩分为两部分，背部和颈部，所以设计了2组相互独立的H桥电路，工作原理相同。 H桥电路主要采用增强型场效应管，以颈部为例详细介绍工作原理：首先介绍NMOS和PMOS管的开关导通条件：对于NMOS(Q2、Q4)管D(漏极)和S（源极）要导通，则需UGS>0；对于P MOS(Q1、Q3)管D(漏极)和S（源极）要导通，则需UGS<0. 当Q1、Q4导通，Q2、Q3截止时，24V电压加到电机虚拟正端DJ+,而DJ-与地相通，此时电机正转。当Q1、Q4截止，Q2、Q3导通时，24V电压加到电机虚拟负端DJ-,而DJ+与地相通，此时电机反转。对于光耦U1、U2、U3、U4来说当C1X=1，即高电平时，截止；C1X=0，即低电平时，导通。当U1截止时，R5、R6分压，对于Q1来说，此时G相对于S是负压，即UGS<0，Q1导通，反之U1导通R5短路，UGS=0，Q1截止。当U2导通时，R3、R4分压，对于Q2来说，此时G相对于S是正压，即UGS>0，Q2导通，反之U2截止R4上无电压，即UGS=0，Q2截止。 U3，Q3和U4、Q4分别与U1、Q1和U2、Q2的原理相同。 C11、C12、C13、C14均是由单片机I/O口P3.7和P1.3经过74ALS04反相器来控制。如下图：所以同一时刻C11和C13 相位相反，C12和C14相位相反，有效状态真值表如下：逻辑1代表高电平（5V）从表中可以看出：如果单片机由于干扰或者不稳定致使P3.7和P1.3输出0，这样就会出现短暂的Q1和Q2与Q3和Q4直通，从而有可能瞬间烧坏MOS管。基于这种现象的存在，所以对电路控制进行了改进，如下图：当C11、C14均为1（高电平）时，Q5、Q6均截止，此时所有光耦1脚输入VCC’=0，从而均截止，把状态强制到Q1、Q3导通，Q2、Q4截止,电机不转，但是电路安全。从考虑到电路有可能都发生的状态出发，这是设计H桥的创新点与难点。 ③手柄控制：如下图按键采用AD实现。 K9和D7为电源键和电源指示灯，按键有效，D7亮。左边K1键和D1是背部开始按摩键和指示灯， K1有效D1常亮，同时电机转动并且D3速度指示灯闪烁。 K2为正反转控制按键。且每一次开始工作默认正转，当K2有效，则反转同时D1闪烁，即正转D1常亮，反转D1闪烁。 K3和D3为电机速度控制键和指示灯，共设置三档速度，低速（D3低频闪烁）、中速（D3中频闪烁）、和高速（D3高频闪烁）。每次开始工作电机速度是上一次关断前的速度。每按一次键值加一速度随之变化，如此三档速速不断循环。 K4和D5为背部加热、彩灯按键和指示灯。第一次按键有效加热灯亮，并且D5常亮；第二次按键有效关热灯，同时开彩灯，并且D5闪烁；第三次按键有效关断彩灯，D5灭。三个模式如此循环。右边为控制颈部按键，其中K5 、K6和D2、 K7和D4功能和指示状态均与背部相同。而K8 和D6为颈部加热、底座震动控制键和指示灯，第一次按键有效加热灯亮，并且D6常亮；第二次按键有效关热灯，同时开底座震动，并且D6闪烁；第三次按键有效关断底座震动，D6灭。三个模式如此循环。 3、软件设计原理三、项目设计框图 1、硬件设计框图 2、软件设计框图四、测试结果项目达到的关键硬件指标 1. 电机旋转速度和带负载力度达到要求 2. H桥设计的设计，实现了电机正反转的灵活切换 3. 器件参数的选择满足了最大输出功率 4. MOS管的发热问题得到明显地解决基于SLH89F5162的按摩椅设计-软件.zip (43.93 KB, 下载次数: 3 ) 深联华设计大赛项目报告书.zip (877.25 KB, 下载次数: 4 ) ` 硬件1.zip (5.82 MB, 下载次数: ) 基于SLH89F5162的按摩椅设计-硬件2.zip (9.03 MB, 下载次数: ) 0
2014-1-8 10:35:34　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 多功能按摩椅使用SLH89F5162设计 2718 • 【深联华杯】基于SLH89F5162的智能鱼缸 3343 • 【深联华杯】SLH89F5162开发板型插座演示 3636 • 【深联华杯】基于SLH89F5162的音乐频谱显示 4650 • 【深联华杯】使用SLH89F5162单片机制作游戏手柄 10828 • 【深联华杯】基于安芯一号SLH89F5162的蓝牙控制小车 7882 • 【深联华杯】基于SLH89F5162单片机的智能清洁机器人 5511 • 【深联华杯】基于SLH89F5162单片机的LED光立方 3562 • 【深联华杯】基于SLH89F5162的信号发生器设计（1-25MHz） 5555 • 【深联华杯】基于SLH89F5162 DIP40非接触*** 3683 5 个讨论

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2014-1-8 10:40:26 评论举报 1^# 839671