專利名稱：一種嬰兒電動搖床的擺動角度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及嬰兒搖床控制器，具體說是ー種嬰兒電動搖床的擺動角度控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的嬰兒電動搖床(簡稱為搖床)，大多依靠電動馬達的推力維持搖床上的搖籃做單擺運動，其控制方式大致可分為以下兩種。第一種控制方式
固定電壓方式，在不同的擺動角度檔位時，加在電動馬達上的電壓是不同的，選定檔位后，則電動馬達上加的電壓是固定不變的，電動馬達的推力是固定的。其缺點是推力固定后，搖床對不同重量的嬰兒其擺動角度是不一樣的。
第二種控制方式
利用紅外線來檢測擺動角度，在搖床上裝有多組紅外線發(fā)射、接收裝置，搖床的擺桿擺動時，在不同的擺動角度，擺桿會遮擋該位置的紅外線發(fā)射裝置發(fā)射的紅外線，則對應的紅外線接收裝置就接收不到紅外線，從而推測搖床的擺動角度。其缺點是當搖床擺放的地面和水平面有一定角度的時候，則擺動時重力線兩側(cè)的角度不一樣。如果要提高擺動的精度，則必須増加紅外發(fā)射接收裝置的數(shù)量，這樣成本也就増加了。另外，此種控制方式在開始擺動時必須要先人工推動ー下才能擺動起來，而且在擺動的過程中，可能會停止下來。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，擺動角度控制精確度高，當搖床擺動角度出現(xiàn)變化吋，能自動調(diào)整推力，不同重量的嬰兒搖床擺動角度相同，當放置在有傾斜的地面時，搖床擺動角度不受影響，始終是相對于重力線的角度，搖床能自動擺動起來，不須外力啟動。為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于，包括
作為控制器的控制核心的微處理器単元MCU U2、擺動角度探測單元、擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)SI和電動馬達MGl，
微處理器単元MCU通過擺動角度探測單元獲取當前搖床的擺動角度，
微處理器単元MCU通過擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)獲取期望達到的搖床的擺動角度，
微處理器単元MCU根據(jù)當前搖床的擺動角度和期望達到的搖床的擺動角度之間的差值，向電動馬達發(fā)送推力調(diào)節(jié)信號，控制電動馬達自動調(diào)整推力，
所述電動馬達MGl為直流馬達，
所述擺動角度探測單元為重力傳感器，
控制器內(nèi)置電壓轉(zhuǎn)換單元，為整個控制器提供電力，所述電壓轉(zhuǎn)換單元為ー個降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器Ul。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)SI有0 5六個檔位，微處理器單元MCU將其分別對應于O度、6度、12度、18度、24度、36度六個預先設(shè)定的擺動角度。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器単元MCU通過音量調(diào)節(jié)開關(guān)獲取期望達到的音量大小，并向發(fā)聲單元發(fā)送音量調(diào)節(jié)信號，控制發(fā)聲単元自動調(diào)整音量。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，音量調(diào)節(jié)開關(guān)至少包括音量増大、音量減小兩個調(diào)節(jié)開關(guān)S2、S3。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器單元MCU U2的型號為NY5B011A。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器Ul的型號為SSC2160GSA-ADJ。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，電動馬達MGl的型號為RD050TA。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，重力傳感器的型號為MXC6227AU。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器單元MCU U2通過22管腳利用單片機定時中斷模擬輸出PWM，PWM再通過mosfet推動電動馬達，從而推動搖床擺動起來。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器単元MCU實時讀取擺動角度探測單元的值，從而得知搖床擺動角度，通過改變PWM的占空比改變電動馬達的推力，從而調(diào)整搖床擺動角度到設(shè)定的值。本發(fā)明所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，擺動角度控制精確度高，當搖床擺動角度出現(xiàn)變化時，能自動調(diào)整推力，不同重量的嬰兒搖床擺動角度相同，當放置在有傾斜的地面時，搖床擺動角度不受影響，始終是相對于重力線的角度，搖床能自動擺動起來，不須外力啟動。


本發(fā)明有如下附圖
圖I嬰兒電動搖床的擺動角度控制器的功能框圖，
圖2嬰兒電動搖床的擺動角度控制器的電路原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進ー步詳細說明。如圖1、2所示，本發(fā)明所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，包括
作為控制器的控制核心的微處理器単元MCU U2、擺動角度探測單元、擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)SI和電動馬達MGl，
微處理器単元MCU通過擺動角度探測單元獲取當前搖床的擺動角度，
微處理器単元MCU通過擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)獲取期望達到的搖床的擺動角度，
微處理器単元MCU根據(jù)當前搖床的擺動角度和期望達到的搖床的擺動角度之間的差值，向電動馬達發(fā)送推力調(diào)節(jié)信號，控制電動馬達自動調(diào)整推力，
所述電動馬達MGl為直流馬達，
所述擺動角度探測單元為重力傳感器，所述重力傳感器可檢測當前位置和豎直方向之間的角度，所述豎直方向即重力線的方向，
控制器內(nèi)置電壓轉(zhuǎn)換單元，為整個控制器提供電力，所述電壓轉(zhuǎn)換單元為ー個降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器Ul。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)SI有0 5六個檔位，微處理器單元MCU將其分別對應于O度、6度、12度、18度、24度、36度六個預先設(shè)定的擺動角度。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器単元MCU通過音量調(diào)節(jié)開關(guān)獲取期望達到的音量大小，并向發(fā)聲單元發(fā)送音量調(diào)節(jié)信號，控制發(fā)聲単元自動調(diào)整音量。音量調(diào)節(jié)開關(guān)至少包括音量増大、音量減小兩個調(diào)節(jié)開關(guān)S2、S3，發(fā)聲單元可根據(jù)客戶的需要選擇播放的具體音樂，例如，可以根據(jù)客戶需要播放兒歌、催眠曲、輕音樂、鋼琴曲等。具體播放的音樂可根據(jù)客戶需要定制。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器單元MCU U2的型號為NY5B011A。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器Ul的型號為SSC2160GSA-ADJ。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，電動馬達MGl的型號為RD050TA。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，重力傳感器的型號為MXC6227AU。重力傳感器可使用市場上公開出售的成熟產(chǎn)品，不再詳述其型號。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器單元MCU U2通過22管腳利用單片機定時中斷模擬輸出PWM，PWM再通過mosfet推動電動馬達，從而推動搖床擺動起來。MCU :微處理器單元，Micro Control Unit,亦可稱為微控制單元或單片機。PWM :脈沖寬度調(diào)制，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的ー種非常有效的技木，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。mosfet:金屬-氧化層-半導體-場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管。參見圖2。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，微處理器単元MCU實時讀取擺動角度探測單元的值，從而得知搖床擺動角度，通過改變PWM的占空比改變電動馬達的推力，從而調(diào)整搖床擺動角度到設(shè)定的值。直流馬達工作說明
直流馬達轉(zhuǎn)動速度越快產(chǎn)生的推力就越大，推力越大則推動搖床擺動角度就越大，直流馬達轉(zhuǎn)動速度越慢產(chǎn)生的推力就越小，推力越小則推動搖床擺動角度就越小。而PWM的占空比越小則直流馬達的轉(zhuǎn)速就越慢，PWM的占空比越大則直流馬達的轉(zhuǎn)速就越快。MCU就是通過調(diào)整PWM的占空比大小來控制直流馬達的轉(zhuǎn)動速度，從而調(diào)整直流馬達的推力大小，使搖床擺到設(shè)定的角度。工作流程舉例(假設(shè)擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)在3檔的位子)
MCU讀取擺動檔位數(shù)據(jù)，讀到的是3檔，則知道擺動角度是18度。首先以較小的占空輸出PWM，即以較小的推力讓搖床平穩(wěn)的擺動起來，接著MCU讀取擺動角度探測單元的值，得到搖床擺動角度，如果小18度，則逐步加大PWM的占空比，即逐步加大電動馬達的推力，然后再讀取搖床擺動角度，直到擺動角度為18度，然后MCU以這種占空比持續(xù)的輸出PWM。當MCU讀到搖床擺動角度大于18度，則逐步減小PWM的占空比，即減小電動馬達的推力，直到搖床擺動角度為18度?？傊當[動角度小于設(shè)定的角度，就加大PWM的占空比，擺動角度大于設(shè)定的角度，就減小PWM的占空比，從而實現(xiàn)擺動角度鎖定在設(shè)定的角度。注釋控制搖擺角度的PWM信號由單片機內(nèi)置軟件來控制管腳PA2，模擬發(fā)出PWM信號。
圖2為ー個嬰兒電動搖床的擺動角度控制器的電路具體實施例，電路工作過程大致如下
外接電源適配器給Ul (降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器)供電，由Ul將電壓轉(zhuǎn)換成U2 (微處理器単元MCU)、U3 (重力傳感器)所需要的穩(wěn)定電壓。由擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)SI發(fā)出命令，通知U2需要控制的搖床擺動角度，U2接收到命令后通過U2的PAl管腳(CLK)、PA3管腳(DATA)讀取U3的角度參數(shù)，再由U2的PA2管腳發(fā)出模擬PWM信號來控制MGl (電動馬達)擺動，并由PWM2\PWM1管腳(第19、20管腳)發(fā)出音樂，可根據(jù)客戶需求定制音樂。音樂大小可由音量増大、音量減小兩個調(diào)節(jié)開關(guān)S2\S3來控制。本發(fā)明所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，設(shè)有用于檢測擺動角度的重力傳感器，無論搖床放在什么平面上，擺動都是相對于重力線來檢測角度的，檢測精度很高，具 體精度取決于采用的具體重力傳感器器件；設(shè)定擺動角度后，推力可自動調(diào)整，先以較小的推力推動搖床，擺動后再逐步加大推力直到設(shè)定的角度，當檢測到搖床停止(例如人為阻止搖床擺動)或幅度變大變小，則當擺動角度小于設(shè)定的角度則增加推力，當擺動角度大于設(shè)定的角度則減小推力。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求
1.一種嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于，包括 作為控制器的控制核心的微處理器單元MCU U2、擺動角度探測單元、擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)SI和電動馬達MGl， 微處理器單元MCU通過擺動角度探測單元獲取當前搖床的擺動角度， 微處理器單元MCU通過擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)獲取期望達到的搖床的擺動角度， 微處理器單元MCU根據(jù)當前搖床的擺動角度和期望達到的搖床的擺動角度之間的差值，向電動馬達發(fā)送推力調(diào)節(jié)信號，控制電動馬達自動調(diào)整推力， 所述電動馬達MGl為直流馬達， 所述擺動角度探測單元為重力傳感器， 控制器內(nèi)置電壓轉(zhuǎn)換單元，為整個控制器提供電力，所述電壓轉(zhuǎn)換單元為一個降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器Ul。
2.如權(quán)利要求I所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)SI有O 5六個檔位，微處理器單元MCU將其分別對應于O度、6度、12度、18度、24度、36度六個預先設(shè)定的擺動角度。
3.如權(quán)利要求I所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于微處理器單元MCU通過音量調(diào)節(jié)開關(guān)獲取期望達到的音量大小，并向發(fā)聲單元發(fā)送音量調(diào)節(jié)信號，控制發(fā)聲單元自動調(diào)整音量。
4.如權(quán)利要求3所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于音量調(diào)節(jié)開關(guān)至少包括音量增大、音量減小兩個調(diào)節(jié)開關(guān)S2、S3。
5.如權(quán)利要求I所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于微處理器單元MCU U2 的型號為 NY5B011A。
6.如權(quán)利要求I所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器Ul的型號為SSC2160GSA-ADJ。
7.如權(quán)利要求I所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于電動馬達MGl的型號為RD050TA。
8.如權(quán)利要求I所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于重力傳感器的型號為 MXC6227AU。
9.如權(quán)利要求5所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于微處理器單元MCU U2通過22管腳利用單片機定時中斷模擬輸出PWM，PWM再通過mosfet推動電動馬達，從而推動搖床擺動起來。
10.如權(quán)利要求9所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，其特征在于微處理器單元MCU實時讀取擺動角度探測單元的值，從而得知搖床擺動角度，通過改變PWM的占空比改變電動馬達的推力，從而調(diào)整搖床擺動角度到設(shè)定的值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，包括微處理器單元MCU、擺動角度探測單元、擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)和電動馬達，通過擺動角度探測單元獲取當前搖床的擺動角度，通過擺動角度調(diào)節(jié)開關(guān)獲取期望達到的搖床的擺動角度，根據(jù)當前搖床的擺動角度和期望達到的搖床的擺動角度之間的差值，向電動馬達發(fā)送推力調(diào)節(jié)信號，控制電動馬達自動調(diào)整推力，控制器內(nèi)置電壓轉(zhuǎn)換單元。本發(fā)明所述的嬰兒電動搖床的擺動角度控制器，擺動角度控制精確度高，當搖床擺動角度出現(xiàn)變化時，能自動調(diào)整推力，不同重量的嬰兒搖床擺動角度相同，當放置在有傾斜的地面時，搖床擺動角度不受影響，始終是相對于重力線的角度，搖床能自動擺動起來，不須外力啟動。
文檔編號A47D9/02GK102809973SQ20121033450
公開日2012年12月5日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者謝劼 申請人:謝劼