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` 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:
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