升降行程方向检测系统、电机转向检测系统和晾衣机的制作方法

1.本发明涉及一种晾衣机，尤其涉及一种晾衣机升降行程控制系统，具体地是指晾杆在升降过程中的上限位和下限位控制系统。


背景技术：

2.晾衣机包括安装于天花板上的主机部件和位于主机部件下方的晾衣架，其中主机部件内的动力总成用于收放钢丝绳，主机部件通过该钢丝绳与晾衣架连接，以实现晾衣架的升降。
3.公开号为cn209507465u的电动晾衣机电机限位保护装置，包括电机驱动的卷线轮、钢丝绳及电机的输出轴连接有控制电机的限位装置，限位装置包括上限位装置和下限位装置。
4.授权公告号为cn203890763u的电动晾衣机上限位双保险装置，包括升降剪刀架和上限位微动开关，还包括上极限限位微动开关，剪刀架上升至上限位位置，触碰上限位微动开关，继续上升碰触上极限限位微动开关。
5.公布号为cn111007782a的晾衣机升降行程控制系统和方法，包括包括霍尔传感器、用于驱动卷线轮的电机和mcu控制器，霍尔传感器用于对电机的输出轴或卷线轮的转动圈数进行计数，mcu控制器将霍尔传感器采集到的转动圈数与阈值进行比较，若转动圈数达到阈值，mcu控制器通过控制电子开关指令电机停止运行，从而控制晾杆升降。
6.上述行程控制方法，仅对晾衣机升降的行程距离进行检测和判断，并未对晾衣机的方向进行检测和判断。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种晾衣机的升降行程方向检测系统；进一步地提供一种晾衣机的电机转向检测系统，进一步地提供一种具有上述升降行程方向检测系统的晾衣机。
8.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：升降行程方向检测系统，包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、驱动电机和mcu控制器，所述的第一霍尔传感器和所述的第二霍尔传感器依次感应驱动电机的转子转动并输出信号，所述的mcu控制器通过检测所述的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的输出信号的先后感应顺序来判断驱动电机的运行方向。
9.本发明进一步优选的技术方案为：还包括霍尔信号检测电路，所述的mcu控制器与所述的霍尔信号检测电路连接，霍尔信号检测电路采集第一霍尔传感器与第二霍尔传感器的输出信号。
10.本发明进一步优选的技术方案为：所述的第一霍尔传感器包括磁性元件和第一霍尔元件，所述的第二霍尔传感器包括所述的磁性元件和第二霍尔元件，所述的磁性元件安装于所述的驱动电机的转子上，两个霍尔元件依次布置于驱动电机的转子转动路径上，所
述的磁性元件周期性地先后靠近所述的霍尔元件。
11.本发明进一步优选的技术方案为：转子的后端延伸设有一个延长段，所述的磁性元件为安装在延长段的磁环。
12.本发明进一步优选的技术方案为：所述的第一霍尔元件和第二霍尔元件被布置于延长段一侧的电路板上。
13.本发明进一步优选的另一个保护主题为：电机转向检测系统，包括转子、定子、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和mcu控制器；所述的第一霍尔传感器和所述的第二霍尔传感器依次感应转子转动并输出信号，所述的mcu控制器通过检测所述的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的输出信号的先后感应顺序来判断转子的转向。
14.本发明进一步优选的技术方案为：所述的第一霍尔传感器包括磁性元件和第一霍尔元件，所述的第二霍尔传感器包括所述的磁性元件和第二霍尔元件，所述的磁性元件安装于转子上，两个霍尔元件依次布置于转子转动路径上，所述的磁性元件周期性地先后靠近所述的霍尔元件。
15.本发明进一步优选的技术方案为：还包括供转子穿过的尾座，转子的后端穿出尾座形成一个延长段，所述的磁性元件为安装于延长段上的磁环。
16.本发明进一步优选的技术方案为：所述的第一霍尔元件和第二霍尔元件被布置于延长段一侧的电路板上。
17.本发明进一步优选的另一个保护主题为：晾衣机，包括所述的升降行程方向检测系统。
18.本发明进一步优选的另一个保护主题为：升降行程方向检测方法，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器依次感应驱动电机的转子转动并输出信号，霍尔信号检测电路依次采集第一霍尔传感器与第二霍尔传感器的输出信号，mcu控制器通过检测霍尔信号检测电路采集到的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的输出信号先后顺序来判断驱动电机的运行方向。
19.本发明进一步优选的技术方案为：检测第二霍尔传感器的信号是否与第一霍尔传感器的信号一致，由此判断驱动电机的运行方向。
20.本发明进一步优选的技术方案为：霍尔信号检测电路检测一个时间段内其中一个霍尔传感器的输出电平是否变化来判断驱动电机的运行方向。
21.与现有技术相比，本发明的优点是利用两个并排的霍尔元件在驱动电机转动时，因靠近和远离磁极的顺序不同，其产生的输出信号也存在相应的时间差；mcu控制器监测第一霍尔元件和第二霍尔元件的信号是否一致，由此判断驱动电机的运行方向，从而判断晾衣机处于上升或下降状态，以实现对晾衣机的状态控制。
附图说明
22.以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
23.图1为本发明一个优选实施例的晾衣机的立体示意图；
24.图2为本发明一个优选实施例的晾衣机的主机内部结构的示意图；
25.图3为本发明一个优选实施例的驱动电机的示意图一；
26.图4为本发明一个优选实施例的驱动电机的示意图二
27.图5为本发明一个优选实施例的升降行程方向检测系统的线框图；
28.图6为本发明一个优选实施例的驱动电机顺时针转动时的霍尔信号图；
29.图7为本发明一个优选实施例的驱动电机逆时针转动时的霍尔信号图；
30.图8为本发明一个优选实施例的升降行程方向检测系统的程序图。
具体实施方式
31.以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。
32.应注意到，相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。
33.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“联接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.如图1-2所示，一种电动晾衣部件002，其包括固定安装在室内阳台天花板上的主机部件001和在主机部件001下方的晾衣部件002，晾衣部件002通过牵引部件003与主机部件001连接。主机部件001内具有mcu控制器004、驱动电机005。mcu控制器004连接并控制驱动电机005，牵引部件003为绳索类部件，驱动电机005控制牵引部件003收放，实现晾衣部件002的升降功能。
35.用户通过对遥控、壁控开关或声控模块发送控制信号给驱动电机005，操控驱动电机005的正转或反转或停转。当驱动电机005顺时针转时，晾衣部件002下降；当驱动电机005逆时针转时，晾衣部件002上升。
36.如图3-5所示，本实施例提供了一种电机转向检测系统，以下结合附图对本实施例做提供的电机转向检测系统做具体阐述。
37.电机转向检测系统包括转子01、定子02、第一霍尔传感器07、第二霍尔传感器08和mcu控制器004；第一霍尔传感器07和第二霍尔传感器08依次感应转子01转动并输出信号，mcu控制器004通过检测第一霍尔传感器07、第二霍尔传感器08的输出信号的先后感应顺序来判断转子01的转向。
38.并且，第一霍尔传感器07包括磁性元件04和第一霍尔元件1，第二霍尔传感器08包括磁性元件04和第二霍尔元件2，磁性元件04安装于转子01上，两个霍尔元件依次布置于转子01转动路径上，磁性元件04周期性地先后靠近霍尔元件。
39.具体地，电机转向检测系统还包括供转子01穿过的尾座03，转子01的后端穿出尾座03形成一个延长段011，磁性元件04为安装于延长段011上的磁环04，第一霍尔元件1和第二霍尔元件2被布置于延长段011一侧的电路板05上。优选地，第一霍尔元件1和第二霍尔元件2相互平行横向分布。
40.优选地，磁环04呈长条型。当磁环04以旋转的方式靠近电路板05时，会依次触发第
一霍尔元件1和第二霍尔元件2的信号，由高电平转向低电平。
41.在电动晾衣部件002的驱动电机005运行过程，电机转向检测系统检测电机转动方向，检测原理具体如下：
42.两个并排的霍尔元件在驱动电机005转动时，因靠近和远离磁极的顺序不同，其产生的输出信号也存在相应的时间差。mcu控制器004监测第一霍尔元件1的信号，当第一霍尔元件1的电平发生变化时，判断驱动电机005进入运行状态，同时检测第二霍尔元件2的信号是否与第一霍尔元件1一致，由此判断驱动电机005的运行方向。
43.如图6所示，当驱动电机005顺时针方向运行时，第一霍尔元件1由高电平变为低电平或者由低电平变为高电平；第一霍尔元件1先于第二霍尔元件2触发，此时第二霍尔元件2未被触发，电平信号与第一霍尔元件1相反，mcu控制器004监测到的两者信号不一致。
44.同理，如图7所示，当驱动电机005逆时针方向运行时，第二霍尔元件2先于第一霍尔元件1触发，在第二霍尔元件2被触发前，第一霍尔元件1已经进行相应的电平改变，因此，当第一霍尔元件1被触发时，第二霍尔元件2的电平信号与第一霍尔元件1相同，mcu控制器004监测到的两者信号一致，以此判断驱动电机005运行方向。
45.此外，电机转向检测系统还包括霍尔信号检测电路09。霍尔信号检测电路09与mcu控制器004连接，霍尔信号检测电路09依次采集第一霍尔传感器07与第二霍尔传感器08的输出信号并反馈于mcu控制器004。mcu控制器004通过检测霍尔信号检测电路09采集到的第一霍尔传感器07、第二霍尔传感器08的输出信号先后顺序来判断驱动电机005的运行方向。
46.此外霍尔信号检测电路09还可以检测一个时间段内其中一个霍尔传感器的输出电平是否变化来判断驱动电机005的运行方向。
47.如图5、8所示，基于上述电机转向检测系统，本实施例还提供了晾衣机升降行程控制系统，其包括了第一霍尔传感器07、第二霍尔传感器08、驱动电机005和mcu控制器004，并且还可以包括霍尔信号检测电路09和电机控制电路010。
48.第一霍尔传感器07和第二霍尔传感器08依次感应驱动电机005的转子01转动并输出信号。mcu控制器004通过采集到的第一霍尔传感器07、第二霍尔传感器08的输出信号先后次序，根据上述的电机转向检测系统来判断驱动电机005的运行方向。
49.选定其中一个霍尔传感器用于对驱动电机005的转动圈数进行计数。通过对霍尔信号的计数，可以得到精确的驱动电机005转子01运行圈数。mcu控制根据所述的转动圈数与电机减速比以及电机绞盘直径的换算来计算电机的行程距离，可以得到晾杆行程的精确数据。
50.而mcu控制器004根据驱动电机005的运行方向与行程距离来计算晾杆所处的状态，并以此为依据控制驱动电机005的启闭。
51.本实施例中，电机控制电路010与所述的驱动电机005、mcu控制器004连接，mcu控制器004通过电机控制电路010控制驱动电机005的启闭。
52.优选地，mcu控制器004将其中一个霍尔传感器采集到的转动圈数与阈值进行比较，若所述的转动圈数达到阈值，mcu控制器004通过控制电子开关指令所述的驱动电机005停止运行。进一步优选地，电子开关为继电器或可控硅。
53.当电机下降行程计数减1小于等于零时，mcu控制器004停止驱动电机005运行，晾衣机进入上限位保护状态。而当电机下降行程计数加1大于等于最大阈值时，mcu控制器004
停止驱动电机005运行，晾衣机进入下限位保护状态。
54.与传统方式相比较，传统的单个霍尔的检测方式只能对电机行程进行计数检测，但是无法判断电机的运行方向，只能在电机受控的状态下结合输出控制信号计算电机的上下行程。而本实施例两个并排霍尔传感器的方式可以同时得到驱动电机005的行程与方向，在驱动电机005受惯性运动或被动运动时，依然可以精确计算电机行程，从而减少了行程计算的误差，保证晾衣机运行的可靠性。
55.以上对本发明所提供的升降行程方向检测系统、电机转向检测系统和晾衣机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。