一種步進電機工作狀態監控方法、裝置和空調控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及空調技術領域，具體地，涉及一種步進電機工作狀態監控方法、裝置和空調控制器。
【背景技術】
[0002]在現有空調開發中，步進電機實際運行時的驅動電平信號存在異常波形。但是，現有的步進電機工作狀態監控顯示儀，不能處理這種異常信號，無法保證監控數據的準確性。
[0003]例如:如圖7所示，三個波形中位于中間位置的波形，標注的位置為步進電機運行期間，驅動步進電機信號出現的異常波形。此波形由于下降深度和持續時間都使現有的技術難以處理。
[0004]現有技術中，存在可靠性低、精準性差和維護難度大等缺陷。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，針對上述缺陷，提出一種步進電機工作狀態監控方法、裝置和空調控制器，以解決通過驅動信號實時監測進行工作狀態監控，更準確地監控工作狀態，提升維護效率、減小維護難度的問題。
[0006]本發明一方面提供一種步進電機工作狀態監控方法，包括:對所述步進電機的驅動信號進行信號轉換，得到相應的信號電平;對所述信號電平進行信號處理，得到相應的方波信號;基于所述方波信號，對所述步進電機的驅動信號進行循環監控，以確定所述步進電機的運行狀態。
[0007]其中，對所述步進電機的驅動信號進行信號轉換，包括:通過連接于所述步進電機的驅動信號輸入端的雙向光電耦合器，在所述驅動信號輸入所述步進電機時，將所述驅動信號轉換為相應的信號電平；其中，在所述雙向光電耦合器的前端，匹配設置有相應的阻抗。
[0008]其中，對所述信號電平進行信號處理，包括:對所述信號電平進行RC初級濾波處理，以得到相應的穩定信號;對所述穩定信號進行濾波處理，得到正常信號;對所述正常信號進行反相處理、同時提高該正常信號的高電平幅值，得到相應的方波信號。其中，所述正常信號的周期與所述信號電平的周期一致，所述正常信號的幅值低于所述信號電平的幅值，所述正常信號的高低電平與所述信號電平的高低電平相反;和/或，所述方波信號的高低電平與所述信號電平的高低電平一致，所述方波信號的高電平幅值與所述信號電平的高電平幅值不相同。
[0009]優選地，對所述信號電平進行RC初級濾波處理，包括:通過RC初級濾波電路，濾除所述信號電平中的干擾信號；和/或，對所述穩定信號進行濾波處理，包括:遲滯電路，用于濾除所述穩定信號中的異常波形;和/或，對所述正常信號進行反相處理、同時提高該正常信號的高電平幅值，包括:反相器，用于使所述正常信號的相位相反；以及，升壓電阻(R8)，用于使所述正常信號的高電平幅值提高至預設值。
[0010]其中，對所述步進電機的驅動信號進行循環監控，包括:在所述步進電機轉動時，通過對所述步進電機的驅動信號電平狀態的監控，獲取所述步進電機的轉動方向和轉動角度；當所述轉動角度滿足預設閾值時，對所述轉動角度進行清零，并從零開始重新監控所述步進電機的當前轉動角度;優選地，對所述步進電機的驅動信號進行循環監控，還包括:對所述轉動方向和/或轉動角度進行顯示。
[0011]其中，在所述步進電機轉動通過對所述步進電機的驅動信號電平狀態的監控，獲取所述步進電機的轉動方向和轉動角度，包括:基于所述方波信號，判斷所述步進電機是否有轉動，得到所述步進電機轉動的確定結果;基于所述電機轉動的確定結果，確定所述步進電機的驅動信號電平狀態;基于確定的所述驅動信號電平狀態，確定所述步進電機的轉動方向；基于確定的所述轉動方向，確定所述步進電機的轉動角度;基于確定的所述轉動角度，確定所述轉動角度是否已被清零，若已清零，則從零開始重新監控所述步進電機的轉動角度;若未清零，則繼續當前循環監控處理。
[0012]與上述方法相匹配，本發明另一方面提供一種步進電機工作狀態監控裝置，包括:信號轉換單元，用于對所述步進電機的驅動信號進行信號轉換，得到相應的信號電平;信號處理單元，用于對所述信號電平進行信號處理，得到相應的方波信號；狀態監控單元，用于基于所述方波信號，對所述步進電機的驅動信號進行循環監控，以確定所述步進電機的運行狀態。
[0013]其中，信號轉換單元，包括:信號電平產生模塊，包括連接于所述步進電機的驅動信號輸入端的雙向光電耦合器，用于在所述驅動信號輸入所述步進電機時，將所述驅動信號轉換為相應的信號電平;其中，在所述雙向光電耦合器的前端，匹配設置有相應的阻抗。
[0014]其中，信號處理單元，包括:信號電平預處理模塊，用于對所述信號電平進行RC初級濾波處理，得到相應的穩定信號；信號電平濾波模塊，用于對所述穩定信號進行濾波處理，得到正常信號；信號電平反相模塊，用于對所述正常信號進行反相處理、同時提高該正常信號的高電平幅值，得到相應的方波信號。其中，所述正常信號的周期與所述信號電平的周期一致，所述正常信號的幅值低于所述信號電平的幅值，所述正常信號的高低電平與所述信號電平的高低電平相反;和/或，所述方波信號的高低電平與所述信號電平的高低電平一致，所述方波信號的高電平幅值與所述信號電平的高電平幅值不相同。
[0015]優選地，信號電平預處理模塊，包括:RC初級濾波電路，用于濾除所述信號電平中的干擾信號；和/或，信號電平濾波模塊，包括:遲滯電路，用于濾除所述穩定信號中的異常波形；和/或，信號電平反相模塊，包括:反相器，用于使所述正常信號的相位相反；以及，升壓電阻(R8)，用于使所述正常信號的高電平幅值提高至預設值。
[0016]其中，狀態監控單元，包括:循環監控模塊，用于在所述步進電機轉動時，通過對所述步進電機的驅動信號電平狀態的監控，獲取所述步進電機的轉動方向和轉動角度;按鍵模塊，用于當所述轉動角度滿足預設閾值時，對所述轉動角度進行清零，并從零開始重新監控所述步進電機的當前轉動角度;優選地，狀態監控單元，還包括:結果顯示模塊，用于對所述轉動方向和/或轉動角度進行顯示。
[0017]其中，循環監控模塊，包括:電機轉動確定子模塊，用于基于所述方波信號，判斷所述步進電機是否有轉動，以得到所述步進電機轉動的確定結果;信號電平確定子模塊，用于基于所述電機轉動的確定結果，確定所述步進電機的驅動信號電平狀態;轉動方向確定子模塊，用于基于確定的所述驅動信號電平狀態，確定所述步進電機的轉動方向；轉動角度確定子模塊，用于基于確定的所述轉動方向，確定所述步進電機的轉動角度；當前循環處理子模塊，用于基于確定的所述轉動角度，確定所述轉動角度是否已被清零，若已清零，則從零開始重新監控所述步進電機的轉動角度;若未清零，則繼續當前循環監控處理。
[0018]與上述裝置相匹配，本發明再一方面提供一種空調控制器，包括:以上所述的裝置。
[0019]本發明的方案，通過過濾步進電機(例如:空調控制器中步進電機)的異常波形(例如:驅動信號的異常波形)，準確監控步進電機的工作狀態;從而，可以有效處理步進電機驅動信號中的異常波形，讓波形達到理想狀態，保證監控數據的準確性。
[0020]具體地，可以將步進電機的驅動信號匹配合適的阻抗(例如:電阻R2)后引用到雙向光耦(例如:雙向光電耦合器0C1)，雙向光耦前端的匹配阻抗在合適的參數下，異常波形(例如:步進電機實際運行時的驅動電平信號存在異常波形)將會被有效地改善，改善后的波形再經過遲滯電路(例如:以遲滯比較器Al為核心元件)對信號進行處理，經過遲滯電路處理后的信號，將會被遲滯電路轉化為方波，但該方波的電壓會低于MCU的工作電壓，再經過反相器(例如:反相器Tl)將該方波的波形進行反相、同時也將該方波波形的高電平提高到與M⑶的工作電壓一致;經反相器處理后的信號經過MCU處理后，再經過相應的算法(參見圖8-圖10所示的例子)最終轉化為有效的數據，傳輸至顯示器進行顯示。
[0021 ]例如:該方波波形的高電平提高到與MCU的工作電壓一致的操作，可以包括:所述穩定信號輸入反相器，進過反相器處理后，反相器會輸出一個與所述穩定信號高低電平狀態相反的方波信號，而此方波信號的高電平幅值與反相器的工作電壓相同。反相器的工作電壓與MCU的工作電壓相同。
[0022]由此，本發明的方案解決利用驅動信號實時監測進行工作狀態監控，更準確地監控工作狀態，提升維護效率、減小維護難度的問題，從而，克服現有技術中可靠性低、精準性差和維護難度大的缺陷，實現可靠性高、精準性好和維護難度小的有益效果。
[0023]本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。
[0024]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0025]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0026]圖1為本發明的步進電機工作狀態監控方法的一實施例的流程圖；
[0027]圖2為本發明的方法中信號處理的一實施例的流程圖；
[0028]圖3為本發明的方法中狀態監控處理的一實施例的流程圖；
[0029]圖4為本發明的方法中循環監控處理的一實施例的流程圖；
[0030]圖5為本發明的步進電機工作狀態監控裝置的一實施例的結構示意圖；<